预制混凝土结构连接方式研究综述.pdf

2 0 1 3年 第 1期 【总 第 2 7 9 期 N u mb e r l i n 2 0 1 3 T o t a l No ． 2 7 9 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 CONCRETE P R0DUCTS 预制混凝土结构连接方式研究综述 黄字星 ，祝磊 ’ 。叶桢翔 ，王元清 ，石永久 z 1 ． 北京建筑工程学院 a ． 工程结构与新材料北京市高等学校工程研究 中心 ；b ． 土木与交通工程学院，北京 1 0 0 0 4 4 2 ． 清华大学 a ． 结构工程与振动教育部重点实验室；b ． 土木工程系 ，北京 1 0 0 0 8 4 摘要 对 比了预制混凝土与现浇混凝土的优劣 ， 总结 了预制混凝土结构各种连接方式的分类 ， 介绍了预制混凝土墙板与结构 主体的连接方式 、 国外预制混凝土连接研究的最新进展 以及国内预制混凝土梁柱连接和墙板连接的现状 ， 分析 了预制混凝土连 接方式以及连接节点的研究现状 ， 探讨了有待进一步研究的关键问题和未来 的发展方 向。 关键词 混凝土；连接方式 ；国内外现状 中图分类号 T U 5 2 8 ． 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 0 1 0 1 2 0 0 6 Su m ma r y o f p r e c a s t c o n c r e t e s t r u c t u r a l c on n e ct i o n HU A NG Y u x i n g ‘ ， Z HUL e i ， Y EZ h e n x i a n g ， W A NG Y u a n q i n g ， S H I Y o n g - j i u 1 a ． B e ij i n g H i g h e r I n s t i t u t i o n E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g a n d Ne w Ma t e ri a l s ； b ． S c h o o l o f C i v i l a n d T r a n s p o r t a t i o n E n g i n e e ri n g ， B e i j i n g U n i v e r s i t y o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n dA r c h i t e c t u r e ， B e ij i n g ， 1 0 0 0 4 4 ， C h i n a 2a ． Ke y l a b o r a t o r y o fSt r u c t u r a l En g i ne e r i ng a n d Vi b r a t i o n o f Ch i na Ed u c a t i o n M i n i s t r y； b ． De p a r t me n t o f Ci v i l E n g i n e e r i n g ， T s i n g h u a Un i v e r s i t y ， Be ij i n g 1 0 0 0 8 4， C h i n a Ab s t r a ct T h e a d v an t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f p r e c a s t c o n c r e t e a n d c a s t i n p l a c e c o n c r e t e we r e c o mp a r e d ．T h e c l a s s i fi c a t i o n o f t h e v a r i O US c o n n e c t i o ns of p r e c a s t c o n c r e t e s t r u c t u r e s wa s s u mma r i z e d．The s t a tus of t h e l a t e s t de v e l op me n t o f t he c o nn e c t i o n of p r e c a s t c o n c r e t e wa l l a t ho me a nd a b r o a d wa s i n t r o du c e d a n d an a l y z e d ． Th e k e y r e s e a r c h pr ob l e ms and d e ve l o pme n t t r e n ds we r e i n ve s t i g a t e d ． Ke y w o r d s c o n c r e t e ； c o n n e c t i o n ； s tat u s o f h o me an d a b r o o d 0 引言 二战时， 由于大批房屋遭到破坏[ 1 ] ， 需要在短时间内修 筑大量房屋居住 ， 住宅产业化由此迅速兴起 ， 从法国到日 本 、 加拿大 、 美 国等各个国家 ， 住宅产业化开始朝注重住宅 功能和多样化 的工业化方 向发展嘲 。 预制混凝 土技术 作为 住宅产业化的建筑生产方式 ， 具有高效节能 、 绿色环保 、 降 低成本等优势 【3 l ， 发达 国家 中预制混凝 土结构在土木工程 中的应 用密度也越来 越大 。 例如 美 国 占 3 5 ％， 俄 罗斯 占 5 0 ％， 欧洲 占 3 5 ％～ 4 0 ％E4 ] 。 在预制混凝土结构中 ， 柱 、 梁 、 板 、 墙的连接方式是预制混凝土结 构与现浇混凝 土结构 的根 本区别阁 ， 连接方式 的不同导致 了整体结构性能的差异 ， 因 此 ， 深入研究预制混凝土结构 的连接方式对住宅产业化的 发展有着重要意义 。 1 预 制混凝 土与现 浇混凝土的对比 虽然在 目 前 大多数工程施工 中， 现浇混凝土仍然 占着 主导 地位 ， 有它的优越性 ， 但它在工程实施 中也存在着 明 显 的缺陷。 如施工周期长 ， 工程质量难以保证 ， 成本难 以控 制等问题嗣 。 而预制混凝土则具有一定的优势。 如今 ， 预制混 凝土 已经在全世界广泛应用 ， 如在洪都拉斯 S a n P e d r o S u l a 市的预制预应力混凝土悬索行人桥 ， 美 国北卡 洛林娜州 C h a r l o t t e 市 I J L金融中心同 等 。 预制混凝土 ， 顾名思义 ， 就是先在lT厂或其他地点将 混凝土浇筑成单个构件， 然后运至施工现场 ， 将其拼装搭 接成建筑结构， 笔者将其与现浇混凝土做了如下对比， 见 表 l 。 2 预制 混凝 土结构的连接 分类 2 ． 1 美国提 出的连接 方式分 类 1 9 9 7 年的美国统一建 筑规范 U B C 9 7 嘲 ， 将框架连接 简化为两类 整体连接 m o n o l i t h i c c o n n e c t i o n 和强连接 s t r o n g c o n n e c t i o n 。 所谓整体连接是将预制构件与预制构 件 、 或预制构件 与现浇构件 的连接节点用现浇混凝土灌注 。 所谓“ 强连接” ， 是指预制构件的连接部位的抗弯能力较强 ， 地震作用下当构件中指定的非线性区域出现弹塑性变形 时 ， 连 接部位仍 能保 持弹性㈣。 强连接 的做法分为柱面连 接 c o l u mn f a c e c o n n e c t i o n 、 柱一 柱连接 、 锚接和拼接等 。 收稿 日期 2 0 1 2 0 7 - 2 8 基金项目“ 十二五” 国家科技支撑计划课题“ 可装配式关键部 品产业化技术研究与示范” 2 0 1 2 B A 儿6 B 0 5 1 2 0 表 1 现浇混凝土与预制混凝土的对比 而按 照美 国 N E H R P N a t i o n a l E a r t h q u a k e H a z a r d s R e ． d u c t i o n P r o g r a m 2 0 0 0规范『 1 1] ， 预制混凝土框架 连接又可 以 分为等效现浇连接和装配式连接 ， 常用的等效现浇连接有 后浇整体式连接和预应力拼接连接 ， 常用的装配式节点有 焊接节点和螺栓连接节点等。 2 ． 2 新西 兰提 出的连接方式分类 新西兰将框架节点的连接形式分 为 4种【 1 现浇混凝土柱与预制混凝 土梁 ， 预制楼板放 置在 预制 梁上 ， 而在梁和楼板 的表面 、 梁柱节点 的核 心以及 下 面一层的柱子位置上布筋， 最后浇捣混凝土。 归类为湿连接。 2 预制连续梁穿过现浇或预制柱 ， 这种做法使用的 预制构件数量较多， 并避免了在梁柱节点不大的空间里布 置钢筋 、 浇捣混凝土。 归类为湿连接。 3 预制 T型和双十字型构件 ， 连接主要采用焊接 或 机械套筒连接 。 归类 为干连接 。 4 预制预应力混凝土构件对预制 u型薄壁梁施加先 张预应力 ， 以张拉后的薄壁梁为永久性 的底模再现浇混凝 土 。 归类为干连接。 2 ． 3 中国提 出的连接 方式分类 根据深圳市住房 和建设局 2 0 0 9 年发布 的 预制装配 整体式钢筋混凝土结构技术规范 ㈣提出的预制混凝土的 连接方式分类为 叠合梁的连接， 柱、 剪力墙的连接， 叠合 板 的连接 ， 楼梯板 的连接 ， 预制外墙挂板的连接 。 其 中以上 连接中常用的方式有 浇筑混凝土、 机械直锚、 钢筋窄间隙 电弧焊 、 熔槽帮条焊 、 挤压套筒 、 套筒注胶 、 锁母套筒等。 2 ． 4 预制混凝 土的连接方 式 预制混凝 土 中， 连接方式决定 了结构整体 的稳定性 ， 所 以连接部分 的研究 往往最为重要 ， 节点的连接主要包括 梁柱 的连接 和墙 板 的连接㈣。 由于各 国各类规范 的不 同 ， 连接方式的分类也各显不同， 从施工方法上 ， 大都归于干 连接和湿连接两种 。 干连接 ， 即干作业 的连接方式 ， 连接 时不浇筑混凝土 ， 而是通过在连接的构件 内植人钢板或其 他钢部件 ， 通过螺栓连接或焊接 ， 从而达到连接 的 目的 ； 湿 连接 ， 即湿作业的连接 ， 连接时浇筑混凝土或水泥浆与其 锚 固。 以下笔者探讨 了框架结构中梁柱的连接方式和板墙 的连接方式的分类 ， 将两种连接的常用连接形式列入表 2 。 表 2 梁柱连接和墙板连接的形式 3 预制 混凝土外墙与主体 的连接 方式 3 ． 1 预制混凝土外墙 的连接 方式 预制墙板结构与砖砌墙体结构相比， 具有整体性好、 结构轻、 增大建筑有效使用面积、 减少现场湿作业 、 改善劳 动条件、 提高劳动生产率和加快施工进度等特点， 是实现 墙体改革 ， 提高建筑工业化水平的重要途径之一 。 连接节点是预制墙板一个重要组成部分， 其作用是将 墙板 与墙板 ， 墙板与楼板 ， 楼板与楼板 和其 他构件之间连 成整体 ， 以传递内力， 达到整体抗震的效果。 本研究将外墙 与主体的连接方式列入表 3 。 3 ． 2 预制混凝土外墙连接方式的异 同 从施工方式上来分， 预制混凝土外墙与主体的连接形 式可以分为外挂式和侧连式， 分别具有以下特点【 7 - 2 0 ] 3 ． 2 ． 1 外挂式 1 对规范规定的主体结构误差、 构件制作误差、 施工 安装误差等具有三维可调剂适应能力。 2 能够满足将挂板的荷载有效传递到主体结构承载 要求的同时， 还可协调主体结构层间位移及垂直方向变形 的随动性 。 3 对外挂板， 连接件的极限温度变形具有变形吸收 的能力。 3 ． 2 ． 2 侧连式 1 预制外 墙对结构抗侧刚度 的影 响相对较 大 ， 侧连 式 预制外墙上边与左右侧边与梁 、 柱或剪力墙相连 ， 抗侧 作用接近于剪力墙。 但由于侧连式预制外墙下边只有限位 1 21 表 3 外墙与主体的连接方式 连接方法 注意内容 焊接连接 外墙与主体的连接方式 混凝土连接 民用建筑墙板连接方式 螺栓连接 工业建筑墙板连接方式 柔性连接 刚性连接 构件制作时预埋钢板或留出钢筋 ， 构件安装时用钢板或钢筋将相邻构件的预埋 钢板或留出的钢筋焊接在一起， 连成整体。 在构件侧面做成榫槽或销键 、 并预留钢筋或钢筋环 ， 安装时与相邻构件预留的 钢筋或钢筋环相互搭接焊牢并插入一定长度的钢筋 ， 灌浇混凝土连成整体。 构件制作时相邻构件均预埋铁件 ， 安装时各自焊上连接铁件 ， 用螺栓连接固定 。 挂钩式 在柱子需要连接的位置安上预埋铁件 ， 在铁件上安装挂钩 ， 将墙板挂置柱子连接处。 握手式 在柱子和墙板的连接处分别安装预埋铁件， 两者以镶嵌式 的方式连接。 压条式 在柱子和墙板的连接处用临时固定压条固定起来 ， 只做临时连接使用。 如焊接连接 、 高强螺栓连接等。 连接 ， 不能传递力 ， 因此其与剪力墙的刚度相 比有所减弱 。 2 如在整体计算模型 中建立预制外墙进行整体结构 分析时， 由于其与梁柱连接及对结构的影响相对复杂 ， 因此 ， 计算设计相对较困难。 3 - 3 预 制外墙连接 方式设 想 除了外挂式和侧连式以外， 预制混凝土外墙与主体的 连接方式应有待进一步开发， 例如 能否以插入式墙板取 代外挂式和侧连式 的墙板 即在主体 结构周 围安装 插槽 ， 墙预制混凝土墙板由上往下插入 。 4国内外预制 混凝 土连接研 究现状 4 ． 1 国外预制混凝土连接研 究状况 1 9 8 9年 ， S a mi H ． R i z k a l l a ， R e y n a u d L ． S e v e R e ， J ． S c o R H e u v e l ， E m ma n u e l K等人 测试 了预制混凝 土剪力墙 板 中 常用的七种水平连接 ， 从而确定多键连接 的性能和承载能 力 ， 连接包括两个外形不同的多键及一个平面连接。 试验结 果用于推导预测多键连接的开裂 ， 最大及极 限抗剪力 的分 析模型。 分析模型反映了剪力键 的外形及垂直作用于连接 的压力大d , t2 ” 。 1 9 9 0年 ， G ． A n n a m a l a i ， R o b e C ， B r o w n 等人通过压 出 试验 ， 研究了预制预应力混凝土框架结构中后张多键 连接 的剪力传递性能。 试件 的性 能通过 以下要素来体现 剪力一 滑移关系 ， 刚度 ， 破坏机理及极 限剪切强度 。 1 9 9 3年 ， C h e o k完成了 1 0个预制节点和 4个现浇节点 的反复加载试验研究阎。 预制节点全部为预应力拼接， 在拼 接界面填充纤维砂浆 。 1 0 个预制节点 的参数变化包括预应 力筋位置 、 预应力筋种类 、 黏结和非黏结等因素。 试验表 明 预应力节点破坏特征为预应力筋屈服 、 梁端混凝土压碎 、 梁 柱拼接界面开裂 ， 界面开裂宽度与预应力筋种类 和黏结或 非黏结关系不大， 但预应力筋位置对裂缝宽度影响较大。 1 9 9 5 年 ， 为了评价多层预制结构在地震作用下半刚性 节点 的效应 ， H a l u k S u c u o g l u 对预制混凝 土结 构和相应 的 现浇混凝土结构的非弹性地震反应做了计算。 在分析过程 中 ， 把预制混凝土结构梁柱节点 的固定 系数 fi x i t y f a c t o r 作为变量。 分析发现 ， 当预制混凝土结构半刚性梁柱节点 的 固定系数大于 0 ． 8 时， 预制结构与现浇结构的地震反应差异 是很小的。 并且通过试验再次肯定， 强柱弱梁的设计思路有 利于减少这种差异 。 1 2 2 1 9 9 6 年 ， 加利福尼亚大学 的 P r i e s t l e y对部分黏结预应 力拼接节点进行 了理论研究 ， 他指出由于预应力筋在节点 内和节点两边一定范 围内不与混凝土发生黏结 ， 因此在节 点产生较大变形 时预应力筋仍可保持弹性 。 这种节点在大 变形后强度和刚度 的衰减及残余变形都较小 ， 节点复原能 力强 ， 由于预应力的夹持约束作用 ， 对节点 区抗剪有利 ， 可 以减少节点区箍筋用量[2 5 1 。 1 9 9 9 年 ， 预制混凝土结构抗震研究项 目 P R E S S S 进行 了一个 6 0 ％ L 例 的振动台试验 ， 试验模型结构为 5 层 2开 间。 一个方 向设剪力墙 ， 另一方向设框架抵抗地震力 。 这是 P R E S S S 研究项 目的顶峰之作 ， 得到了很多重要 的成果并且 被 ACI 采纳 。 2 0 0 2年， S e r g i o M． A l c o c e r 等人曾对预制混凝土框架 中的两类 实尺梁一 柱 节点 进行了试验 ， 研究其在模拟地 震运 动的单 向和双向反 复荷载作用下 的性能相 同和不 同 之处 。 这 两类节点都是按 “ 强柱 弱梁 ” 的理念设计 ， 一类节 点用低碳钢筋箍连接 ， 另一类节点则用一根穿过并嵌 入重 叠预应力钢丝束的钢筋来连接， 其构造措施和所用框架的 类 型也不同。 2 0 0 5 年 ， Mo r g e n 针 对无 黏结预应力框架节点耗 能较 差的缺点 ， 提出了在框架节点安装摩擦阻尼器的改进方案。 其研究表明 这种节点 由于附加 了摩擦 阻尼器 ， 具有 很好 的耗能能力 ， 同时由于预应力作用又具有很好的复原能力 ， 节点残余变形很小 。 并给出了这种改进节点 的阻尼器和预 应力筋 的设计方法p 8 ] 。 2 0 0 7 年 ， D e n n i s L a m对带栓钉的预制空心板组合梁结 构提 出标准 的推力试验方法 。 一共进行 7 组测试性试 验 ， 试验结果显示新方法符合钢筋混凝土楼板规范要求。 在确 定这个 新的标准方 法后对栓 钉进行 了 7 2 个 足尺推 力试 验 ， 确定了该类型连接件 的性能 ， 通过分析试验结果 ， 还指 出了各类参数对连接件强度和延性 的作用 。 该文还提 出了 这种剪力连接件 的设计公式p 9 ] 。 2 0 0 8 年 ， S u d h a k a r A ． K u l k a r n i ， B i n g L i ， Wo o n K wo n g Y i p 等人提出一种用于钢一 混凝土混合连接的非线性有限元分 析方法 ， 提 出了一种基于有限元模型和 WK 9 3 9 程序的分析 方法 ， 有限元模型通过新加坡南洋理工大学钢一 混凝土混合 连接的试验结果证实有效 ， 对于影响节点性能的参数 ， 如柱 子的轴压力 、 连接板厚度、 梁底部纵筋进行了研究p o ] 。 4 ． 2 国内预 制混凝土 梁柱连接研 究状 况 1 9 8 6 年 ， 北京市建筑设计研究院的孙金墀针对预制混 凝 土钢筋 的浆锚 连接做 了一系列试验 ， 对锚固和锚 固用砂 浆的性能做了多方面探讨。 例如， 对比了不同直径钢筋的锚 固强度， 测试了钢筋浆锚与焊接结合的强度 ， 模拟了节点 实际条件下的钢筋浆锚连接等， 并给出了一系列建议 ， 为未 来 的预制构件 的连接研究做出了贡献【3 l 】 。 1 9 9 4 年 ， 东南大学于长海 ， 吕志涛 ， 冯健三人进行了两 根外伸梁 整体和企口连接 、 两根简支梁 整体和企 口连 接 的对比试验。 试验表明， 企口连接梁局部刚度下降 ， 挠 度 、 转角增加 ， 但对构件的整体变形影响较小 。 该文提出了 较精确的刚度降低的计算方法[ 3 2 ] 。 1 9 9 5 年， 章文纲， 程铁生， 迟维胜， 邵式亮四人通过 1 0 个 齿槽式节点足尺证件的试验证明， 利用钢纤维混凝土作为 齿槽的后浇混凝土材料 ， 可以大 幅度提高节点 的承载能力 ， 减小裂缝宽度和提高整体刚度， 扩大齿槽式节点的应用范 围， 并提 出了齿槽 式节点 的计算公式和设计建议 ， 供工程 实践参考[ 3 3 ] 。 2 0 0 5 年 ， 同济大学的赵斌 ， 刘学剑 ， 吕西林三人采用端 部带转动 弹簧的梁单元力学模型 ， 对柔性节点预制混凝土 框架结构 的动力 学特性 及其在地震作 用下的动力反应规 律进行 了系统研究踟。 2 0 0 6 年， 黄祥海对比了各种干式连接的优点和不足 ， 改进了几种干式连接构造 ， 并提出了新型全预制装配式混 凝土框架节点的设想 。 刘海峰， 桂顺军 ， 张红霞三人将现 浇整体式混凝土节点 儿、 预制结构装配整体式普通混凝土 节点 J 2和不 同体积含量 的钢 纤维混凝土节点 J 3 、 J 4在低 周反复荷载作用下的足尺 寸模型进行 了对 比 。 而东南大 学 朱洪进完成 了 3个不 同键槽长度 的世构体 系中节 点 的 低周 反复加载试验 ， 对试验 的现象进行 了分析 ， 对试验的 数据进行了处理 ， 分析 了不同键槽长度的世构体 系节点 的 滞回曲线、 节点延性、 耗能能力和刚度强度退化等情况， 对 世构体系的抗震性能得出了一个大致的评价 。 2 0 0 7 年 ， 黄祥海 ， 梁书亭 ， 朱筱 俊三人应用拉压杆模型 和剪 力摩 擦等理论对刚性企 口连接 中缺 口梁 的各种 破坏 形式进 行分析 ， 推导 出相应 的承载力公式 ， 然后应用 有限 元分析软件 A NS Y S 对该连接 中钢筋混凝土缺 口梁进行有 限元分 析 ， 并对 承载力公式进 行 了验证 p 踟 。 同济大学 的范 力进行了四个混凝土平面框架梁柱节点的拟静力试验 ， 包 括一个 现浇节点 ， 一个后浇整体式节点 ， 两个采用橡胶 垫 螺栓连接的装配式节点。 对 比研究 了现浇 、 后浇 、 装配式三 种节点的抗震性能。 接着进行了三个采用橡胶垫螺栓连接 梁柱节点的装配式预制混凝土框架结构的拟动力试验， 验 证了此类结构较好的抗震性力[ 3 9 ] 。 2 0 0 8 年 ， 李楠 ， 刘波， 张季超 ， 楚先锋 4 人采用足尺模 型试验方法 ， 对采用新型连接方式的混凝土后浇整体式梁 柱节点构件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态 、 滞 回 特性、 骨架曲线、 延性性能、 耗能能力等进行了系统研究 。 丁里宁等人 为研究 预制 装配式 混凝土框架柱脚预应力节 点在工业建筑 中的可实现性 ， 通过对两个柱脚施加预应力 的节点足尺模型在水平低周反复荷栽下的试验 ， 分析了柱 脚节点的承载能力 、 破坏形态 、 耗能能力等抗震性能 ， 以及 实际施工工艺流程【4 l】 。 而东南大学的汪梅则提 出了以焊接 为基本连接方法的新型全装配式柱一 柱干式连接混凝土框 架柱 ， 并对齿槽式 的连接进行了研究[4 2 】 。 2 0 0 9 年 ， 李楠 ， 张季超 ， 楚先锋 ， 刘波四人采用 足尺模 型对 比试验方法 ， 对梁底纵 向钢筋采用对焊连接 焊点位 置包括位于柱 中和靠近柱边两种形式 的混凝土后浇整体 式梁柱节点构件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态 、 滞 回特性 、 骨架 曲线 、 延性性能 、 耗能能力等进行 了系统研 究[4 3 】 。 刘炯通过对新型预制钢筋混凝土梁柱抗震节点采用 五环螺旋箍、 一笔箍和在套筒中灌注无收缩高强砂浆的制 作方法进行 了抗震性能试验和理论研究 ， 为预制混凝土抗 震节点设计和工程应用提供了依据 。 而马修斯对预制再 生混凝土的3 种不同连接方式进行了详细分析， 并在此基 础上设计并完成 了 4个不同预制混凝土梁柱节点在恒定 轴向荷载和单向水平荷载作用 下的受力试验 。 通过不 同钢 筋布置方式下的框架节点抗震性能对 比分析 ， 研究 了预制 再生混凝土框架节点在受力作用下 的破坏形态 ， 滞 回特性 ， 延性 ， 刚度退化等问题 。 2 0 1 0 年 ， 蔡建 国， 赵耀宗 ， 朱洪进 ， 冯健 ， 刘亚非等人研 究了一种采用 u形钢筋来连接梁柱构件并提供抗弯能力 的预制混凝 土框架体系的抗震性能 ， 主要分析 了试验 中测 量的各种钢筋的应变 。 闫维明， 王文明， 陈适才， 李洪泉， 高杰等人为研究多高层预制混凝土结构 的抗震性 能 ， 选取 某住宅楼的典型节点进行试验研究 ， 并采用足尺模 型试验 方法 ， 对结构底部高轴压 、 大尺寸 的预制梁一 柱一 叠合板装 配边节点试 件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态 、 滞 回特 性 、 骨架 曲线 、 延性性能 、 耗能能力 、 拼缝等进行 了研 究M。 刘晓楠 ， 郭正 兴 ， 董年才 ， 张 军等人 通过 5个足尺全 预制装 配剪力墙结构 的 T形外墙 、 梁 、 板节点试件的低周 反复荷载试验研究， 对比分析了预制装配式节点与现浇节 点 的承载力 、 耗能 、 延性及滞 回特性 。 2 0 1 1 年， 姜洪斌等人为了研究具有自主知识产权的预 制混凝土结构钢筋连接方法 ， 在钢筋锚 固试验结论 的基础 上 ， 设计制作了 1 0 8 个预制混凝土结构插入式预 留孔灌浆 钢筋搭 接试 件。 依据搭接接头率为 1 0 0 ％的要求确定 了钢 筋搭接长度 ， 考虑钢筋直径 、 混凝土强度 、 搭接长度等不同 影 响因素 ， 完成 了试 件的单 向拉伸试验 ， 得到了插入式 预 留孔灌浆钢筋搭接连接 的破坏模式及各 因素的影 响规律 ， 计算分析并 给出合理 的搭接长度㈣。 陈适才等人为研究多 高层预制混凝土结构装配式边节点的抗震性能 ， 采用足尺 模型试验方法， 对高轴压预制梁一 柱一 叠合板装配边节点试 件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、 滞回特性、 骨架 曲线、 延性与耗能等进行了研究 ， 并与相同构件参数的整 体现浇试件进行 了对 比 。 4 ． 3 国 内预制混凝 土墙板连接研 究状 况 1 9 9 5 年 ， 北京建筑工程学 院的王立忠 ， 罗健两人通过 1 23 工程实例计算 了纯 钢框架 和带外挂板钢框架结构 的 自振 频率、 周期和振型， 计算了纯钢框架及带外挂板钢框架结 构顶端位移时程反应和其 在不同地震加速度峰值下结构 顶端位移反应的最大值。 各项计算结果均显示出外挂板对 整个结构有不可忽视 的减震作用[5 1 ] 。 1 9 9 7年 ， 罗健根据高层建筑钢结构中使用的实体外挂 板试验的结果 ， 分析 了反复荷载作用下外挂板与框架钢梁 连接摩擦恢复力特性 ， 提出了摩擦恢 复力特性滞 回曲线模 型， 同时给出了不同螺栓扭矩时滞回曲线的特性参数， 并根 据这一结果 ， 结合工程实例对外挂板在高层钢结构 中的减 震效果进行了初步分析 ， 得出了有意义的结论[ 5 2 J 。 2 0 0 5 年， 同济大学李国强， 王城两人介绍了三榀钢框 架及六榀带 A L C墙板钢框架结构 的水平静力及低周反复 加载试验 ， 研究了AL C墙板对钢框架结构承载力和刚度 的影 响， 得到了横排外挂 、 竖排外挂和竖排内嵌 A L C墙板 钢框架结构 的滞 回性能 。 并在试验 中发现 ， 三种连接方式 的 A L C墙 板和钢框架之 间的连接性 能很好 ， 其 中内嵌式 A L C墙板对于墙体和框架之间的共同工作起了很大作用 。 在试验研究的基础上， 给出了带 A L C墙板钢框架结构的设 计建议[5 3 1 。 同年 ， 李国强 ， 方明霁 ， 刘宜靖等人介绍 了一钢结构住 宅体 系的外墙板足尺模 型振动台试验 ， 并通过试验结果分 析， 研究了钢结构住宅体系外墙板以及墙板与结构构件连 接节点处的抗震性能 ， 了解 了节点和墙板的破坏特征及墙 板对结构动力特性与抗震性能 的影响。 得 出了对带墙板钢 结构抗震设计有益的结论 。 2 0 0 9 年 ， 李慧成 ， 胡天兵 ， 郁银泉 ， 张庆江 四人总结了 钢框架内填现浇钢筋混凝土剪力墙的性能 ， 提出了采用 内 置预制钢筋混凝土剪力墙时的连接构造方法 ， 进行 了有限 元弹性分析， 得到了单向荷载作用下的结构变形及应力情 况， 并结合已有研究结论对比分析了内置剪力墙改为预制 墙体后 的结构体 系的性能 ， 得 出了一些结论 [5 5 1 。 李久鹏则 对外挂墙板的刚度和强度进行了有限元分析 ， 在分析的基 础上提 出了墙板抗侧能力 的利用建议 ； 同时设计 了一种能 有效利用墙 板抗侧能力的摩擦滑移连接件 ， 并对该连接件 进行 了有限元分析 。 2 0 1 1 年， 钱稼茹 等人介绍了 5 个剪跨 比为 2 ．2 5的钢筋 混凝土剪力墙试件的拟静力试验 ， 其 中 1 个为现浇墙 ， 4 个 为竖向钢筋采用不同连接方法的预制墙 。 张微敬等人通 过 3 个试件的拟静力试验 ， 研究竖向分布钢筋与连接钢筋 间接搭接、 连接钢筋单排布置且数量少于竖向分布钢筋的 预制剪力墙的抗震性能 。 孙仁范等人分析了预制外墙与 柱或剪力墙的连接的内力分部规律和连接配筋。 研究发现 连接底部 内力相对较大并提出了一些 建议 。 5 国内外研究现状分析 由上可知 ， 国内外对预制混凝土的连接方式方面的研 究仍处于起步 阶段 ， 大多都是对框架梁柱节点 的连接情况 进行研究 ， 对外墙与主体 ， 板与梁柱 的连接方 面研究 不足 。 1 2 4 大多数节点 的连接方式仅是常用 的整体后浇式或干连接 的方式， 对新型连接方式研究较少。 模型也需有更多的足尺 模 型的试验研究。 不管是哪种连接方式 ， 在经济效益满足的情况下一定 要能保持结构整体的稳定性、 耐久性、 安全性。 如今各种连 接方式 的出现有 了一定的选择 ， 在施工时用哪种方式更 简 便快捷安全经济值 得我们 考虑 ， 都应该将其逐一分析 ， 各 种连接 的各项受力性能指标都应该用实践来检验 。 我 国在 预制混凝土构件 的连接方式 的研究上很有局限 ， 仅有以上 的方法并不能百分之百保证施工出来的建筑结 构具有 良 好的紧密型 、 安全性 、 稳定性等性能 ， 如何进行研究成为了 如今首要的问题。 今后有关人员应在各种连接方式上进行 深入研究 ， 用有 限元软件并加 以实际模 型进行分 析 ， 探 讨 出到底何种连接方式最适合其对应的连接构件 ， 从经济安 全耐久等方面考虑 ， 使得住宅产业化更深一步 的完善 。 6结语 1 预制混凝土结构是一种重要的建筑结构体系， 由 于其具有施 工速度快 、 制作精确 、 施工简单 、 减少或避免湿 作业 ， 有利于环保等优点 ， 许多国家以把它作为重要的甚 至主要 的结构形式 。 今后预制混凝 土结构在未来 的建筑行 业的发展中一定会起着举足轻重的作用。 2 预制混凝土结构的连接形式种类繁多 ， 目前并没有 一 个较好的统一的总结， 各类规范的不同也导致各种连接形 式分类 的不同 ， 不利于以后研究人员对其连接方式研究的 深入， 希望早 日出台更完整的规范将其分类形式统一起来。 3 关于预制混凝土墙板连接 的研究太少 ， 应 多在此 方面深入研究， 提出新型连接方式， 研究结构的整体抗震 效果。 4 国内外对预制混凝土连接 的研究 还在初 级阶段 ， 住宅产业化的迅速发展迫切要求我们需要跟紧时代的步 伐， 对此类研究必须不断完善深入， 才能使住宅产业化发 展得更好。 参考文献 【 1 ]K O N C Z T ． 预铸混凝土构造[ M 】 ． 北京 科技图书股份有限公司． 【 2 】2 1 L ． 莫克 ， E ． 栗凯． 钢筋混凝土装配式建筑【 M 】 ． 傅信祁 ， 徐鼎新 ， 等译． ] E 京 中国建筑工业出版社 ， 1 9 8 5 ． 3 万科集团预制混凝土结构房【 J 1 - 城市住宅， 2 0 1 1 1 1 7 9 ． 【 4 】武江传． 混凝土预制装配框架结构梁柱柔性连接初探【 J j _ 安徽建 筑 ， 2 0 1 1 4 1 5 9 1 6 1 ． 【 5 】范力， 吕西林， 赵斌． 预制混凝土框架结构抗震，性能研究综述[ J 】 ． 结构工程师， 2 0 0 7 8 9 0 9 7 ． 【 6 ]王慧英． 预制混凝土工业化住宅结构体系研究【 D ] ． 广州 广州大 学， 2 o o 7 5 ． [ 7 】L I Z h e n - q i a n g ， RI G OB E RT O R C ．P r e c a s t p r e s t r e s s e d c a b l e 2 s t a y e d p e d e s t ri a n b ri d g e f o r b u f a l o i n d u s t ri a l p a r k [J ] ．P C I J o u ma l ， 2 0 0 0 3 2 2 -3 3 ． [ 8 】S T E WA R T H， H A MV A S S M， G L E I C H H A ． C u r v e d p r e c a s t f a c a d e a d d s e l e g a n c e t o I J L fi n a n c i a l c e n t e r a n d p ark i n g s t r u c t u r e [ J ] ． P C I J o u r n al， 2 0 0 0 3 3 4 3 5 ． 【 9 】GHOS H S K， S u z a n n e Do w N a k a k i ， Ko s al K r i s h ma n ．P r e c a s t s t r u c t u r e s i n r e g i o n s o f h i g h s e i s m i c i t y [ S ] ．I n 1 9 9 7 U B C D e s i g n P r o v i s i o n ． P C I J o u r n a l ， 1 9 9 7 6 7 6 9 3 ． [ 1 0 ] 雎文静． 预制混凝土框架结构的连接方法概述【 J 】 ． 四川建材， 2 0 1 1 6 3 8 4 1 ． [ 1 1 ] B S S C ．N E H P R N a t i o n al E a r t h q u a k e H a z a r d s R e d u c t i o n P r o g r a m Re c o mme nd e d Pr o v i s i o n s f o r t h e De