浅谈装配式建筑结构研究

蔡占军

摘 要：建筑节能减排，是我国目前行业发展的需求，为了响应这一发展需求，预制装配式建筑结构已成为当下工程中的热门 问题。我国处在地震多发带，地震在目前又是无法预测的，装配式结构的抗震性能必须保证人们的安全。本文简单介绍了装 配式建筑的发展，总结了部分专家学者对节点连接方式和装配式剪力墙的抗震研究。

关键字：装配式； 剪力墙； 节点连接

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）19-0097-01

引言

我国的传统房屋建筑基本上是现场浇筑混凝土的方式。现浇式混凝土结构工期持续时间长，需要养护时间，污染较严重 ，污染包括空气污染和噪音污染，从2011 年开始，我国雾霾情况越来越严重，现浇混凝土扬尘会使雾霾变得严重；每年高考期间，我国都限制工地夜间施工。我国目前人口状态呈现老龄化趋势，现浇混凝土结构需要的工人也很多，老龄化人口必将不能满足建筑施工所需要的工人人数。现浇结构的弊处已经慢慢被大众了解。地震是不可避免的，同时不可预测，几乎每年有国家或地区突发地震，给我们带来了巨大的人员伤亡和财产损失。对建筑物进行隔震或尽最大能力减少地震能量，达到减少人员伤亡和财产损失的目的。我国推行装配式建筑的发展，各省市全面启动试点建设。提高装配式建筑抗震性能同样也是我们长期要进行的任务。装配式建筑在地震中大多数表现为节点连接破坏并最终导致结构整体毁坏。

1 装配式建筑简介

装配式建筑的一些主体混凝土构件是预先大批量的在构件厂中

生产，然后再现场施工作业进行构件的可靠的组装和安全的连接。与目前仍在施工的现浇混凝土结构相比，就是把一些应该在现浇施 工中形成的构件（如梁、楼板以及柱子），在工厂中提前生产养护，生产之后再运到工地来组建，把构件的各个节点严格做好，之后采 取局部的现场施工浇筑的方法将这预制部分联系起来，形成一个完 整的建筑。

美国的城市住宅结构基本上呈现工业化的发展，出台了许多严 格的建筑行业规范，其中一些在国际上都有一定的影响力；法国是 世界上最早推行使用建造装配式建筑的国家之一，制定模数协调原 则，成本降低同时效率也有所提高；德国建立了有关规范，因地制 宜去选择合适的体系，实现绿色环保的理念。

1970 年至 1980 年期间，以装配式大板住宅体系为主的预制装 配式结构在我国大量使用。这些结构在安全、使用功能等方面存在 不同程度的问题，在 20 世纪 90 年代已经退出使用。现在，所发展 的装配式混凝土结构可以满足现行国家规范的要求 ，比现场整体浇 注的混凝土结构更符合安全性、适用性和耐久性的要求。

2 装配式剪力墙中节点的连接方式

剪力墙在建筑结构中是非常关键的部分，装配式建筑中剪力墙间的节点连接对结构整体的抗震性能起到至关重要的作用。

根据多位专家学者对预制剪力墙中节点的连接方式的研究可知，预制剪力墙的结构中不容忽视的就是分布钢筋的连接技术，它是关 键技术之一。

2.1 套筒连接

套筒连接是把高强灌浆料注入插有钢筋的套筒中，套筒内壁有 凹槽。钱稼茹[]等对预制剪力墙进行了试验，剪力墙采取套筒连接 的方式，并做出抗震性能分析，采用套筒连接的预制墙在传递钢筋 应力方面可以起到有效的作用，各构件的墙底和地梁的交界面均形 成水平通缝，但没有发生整体剪切滑移。

2.2 浆锚连接

浆锚连接是用钢筋插入预制构件预先留出的孔洞，其次灌浆料

灌入预留孔。姜洪斌[]等完成了使用约束浆锚方式的钢筋搭接的连 接试验。得出实验结论：浆锚连接安全可靠，而且成本低，可以作 为预制混凝土构件钢筋连接的方法。使用螺旋箍筋作为搭接约束的 纵筋连接的构件，其破坏状态有显改善，不会发生纵向劈裂破坏。

2.3 机械连接

抗震设计规范中规定如果必须在梁端和柱端的箍筋加密区设置

接头时应选择机械连接。现阶段，连接接头主要有套筒挤压连接接 头、直螺纹连接接头、锥螺纹连接接头。机械连接的方法及参数应 参考我国的现行规范。

3 预制剪力墙的抗震性能研究

由于目前科学技术各方面发展能力有限，地震还不能提前预报，

所以我们要进行结构的抗震分析，以免地震发生引起大的伤亡。其 抗侧承载力高及抗侧刚度大，能够承担 80%以上的水平地震作用， 抗震性能对高层建筑的可靠性具有重要的作用。

张微敬[]等发现分布钢筋采用单排的连接方式的预制剪力墙可 以起到抗震效果；通过钱稼茹[]等的试验我们可以得知使用套筒浆 锚搭接方式将竖向钢筋与地梁进行连接，构件的承载能力和变形能 力都有提高 。吴晓龙等将“双X 型”阻尼器放置在装配式剪力墙连 梁中部，采用 ABAQUS 建立模型并模拟地震，发现在连梁中设置阻尼 器的剪力墙能够有效降低地震响应，明显提高传统装配式剪力墙的 抗震性能。刘建[]等利用 SAP2000 建立了计算模型，剪力墙预留接 缝中设置金属阻尼器，在遇到大震时，设置金属阻尼器可以减少地 震作用下的层间位移角，并能够损耗地震能量，减少危害，起到减 震效果，但需要考虑位移阻尼器的参数匹配。

4 展望

目前，我国对装配式建筑的需求还不大，虽然工程量可观，但是接受装配式结构的住户还不多，我们需要培育市场。但愿可以用 装配式结构来建设我们的家园，从建筑业内部构件的生产、供应， 到现场施工人员的操作，保证装配式建筑的工程质量的必要条件。 装配式结构比现浇结构的工期短，水资源浪费少，材料消耗也降低。 实现装配构件的就近工厂生产模式，加速新型建筑的推广应使。

参考文献

[1] 钱稼茹，彭媛媛等.竖向钢筋采用不同连接方法的预制钢筋混凝

土剪力墙抗震性能试验[J].建筑结构学报2011，32（6）：51-59 [2] 姜洪斌.预制混凝土剪力墙结构技术的研究与应用[J].住宅产

业，2010，9：22-27

[3] 张微敬，钱稼茹等.竖向分布钢筋单排连接的预制剪力墙抗震性

能試验[J].建筑结构，2011，41（2）：12-16

[4] 钱稼茹，彭媛媛，张景明等.竖向钢筋套筒浆锚连接的预制剪力

墙抗震性能试验[J].建筑结构，2011，41（2）：7-11