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装配式混凝土剪力墙结构的抗震性能研究综述

2018-03-28

四川水泥 2018年5期
关键词:剪力墙抗震装配式

翟 昆

(中土集团福州勘察设计研究院有限公司, 福建 福州 350013)

在我国,建筑一直都是我国的支柱性产业,对于我国国民经济的发展起着至关重要的作用。但是同时,建筑也是劳动密集型产业,还存在能耗高、污染严重等等问题,长此以往,就会对自然环境和社会造成一定的负面影响,也会影响到人们正常的生活和国家的和谐稳定。因此,近些年来,我国大力倡导“绿色建筑”理念,强调能源与资源的优化利用,建筑行业的结构调整和技术能力都有了长足的进步,有效的促进了我国建筑行业的发展。其中装配式混凝土剪力墙结构就是我国近年来发展最迅速、运用最广泛的建筑结构形式。简单来说,装配式混凝土剪力墙结构是指全部或部分采用预制墙板构件,通过可靠的连接方式后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的混凝土剪力墙结构。这时近些年来才兴起的一种建筑结构形式,逐渐得到了社会各界的关注和重视,在实践应用中也取得了一定的成绩,这一结构形式已经逐渐成为各类建筑项目的首要选择,同时,它还符合我国住宅工业化的各项标准和要求,因此,这种结构形式势必会成为我国住宅建筑行业的发展趋势。我国各界专家和学者也对其展开了多角度的研究,为装配式混凝土剪力墙结构的研究和应用奠定了良好的基础。但是每一项新的建筑结构形式都要经得起研究和应用的检测,作为建筑项目的重要要素之一的抗震性就显得尤为重要。就目前来说针对这种结构形式抗震性的研究非常少,大多都是针对其它类型的混凝土剪力墙结构或者针对装配式混凝土剪力墙结构的理论和应用分析。因此,文本将对装配式混凝土剪力墙结构的抗震性能进行研究综述,希望能够为我国混凝土剪力墙结构形式的研究和应用起到一定的参考作用。接下来,本文将从以下四个方面来对其文献进行综述。

1 关于装配式混凝土剪力墙结构研究

鲁伟娜等人在《装配式混凝土剪力墙结构及应用技术综述》(2016)一文中,介绍了装配式混凝土剪力墙结构的有关概念以及结构优点,例如简化了建造工艺、降低了管理难度、减少施工工期、节约能源资源等,进一步分析了装配式混凝土剪力墙结构的体系,并基于此对我国装配式混凝土剪力墙结构的研究提出了若干意见,即要引入和研究新型的结构体系、持续完善和研究装配式混凝土剪力墙结构构件之间的衔接方式和衔接构造,提升装配式混凝土剪力墙结构的整体性、加大研发新型装配式设备和工艺技术以及借助信息技术来施工和管理。

文章从预制装配式混凝土剪力墙结构的概念、优点、结构体系、施工工艺和研究内容等方面进行探讨,指出了装配式混凝土剪力墙结构未来的发展方向。邱光明等人在《预制混凝土剪力墙结构接缝性能研究综述》(2016)一文中,从预制混凝土剪力墙结构水平接缝、预制混凝土剪力墙结构上下层连接以及预制剪力墙结构竖向接缝等三个方面来进行文献综述。黄小坤等人在《预制装配式混凝土结构研究》(2010)一文中,介绍了预制装配式混凝土结构体系,对预制装配式框架结构、预制装配式剪力墙结构以及预制装配式结构的连接设计进行了研究,最后指出虽然预制装配式混凝土结构的研究和应用有了一定的发展,但是在应用中还是存在一些问题,例如技术不先进、缺乏集成技术等等,因此应加大研究力度,为应用奠定良好的基础。

2 关于装配式混凝土剪力墙结构施工和应用研究

郭正兴等人在《装配式混凝土剪力墙结构阶段性研究成果及应用》(2014)一文中,主要介绍了装配式混凝土剪力墙结构阶段性的研究成果,即NPC改进型浆锚节点试验研究、高烈度区双板剪力墙试验研究,新型双向叠合板试验研究以及GDPS新型变形钢管全灌浆套筒钢筋接头试验研究,并就海门中南世纪城、苏州花样年别样城、江苏元大建筑装配整体式住宅试验示范等项目来进一步探讨其应用效果。郭海山等人在《装配式高层混凝土剪力墙结构新技术开发与示范》(2016)一文中,结合合肥某预制装配剪力墙工程,系统介绍了中建MCB(multiple coupling beams)剪力墙结构体系的抗震体系、连接节点以及新技术研发和应用。

罗志忠在《装配式混凝土剪力墙结构施工及实践探析》(2016)一文中,提到人们随着生活水平的提升,对于房屋住宅设计的质量要求也越来越高,而装配式混凝土剪力墙结构已经在建筑项目中得到了广泛的引用,效果也还不错,本文主要分析了装配式混凝土剪力墙的机构设计,包括预埋设计和预留设计、建筑配件工具设计、大板结构设计、施工构件的验收、构件的存放以及安装技术,对这些设计技术的探讨能够有效的提升建筑工程的质量,为人们生活质量的提升奠定基础。赵进在《装配式混凝土剪力墙水平缝施工处理》(2017)一文中探讨了预制装配式混凝土结构抗震安全性、建筑物理性能、建筑功能等方面存在着一些问题,现今我国大部分建筑施工企业技术中心和许多高校的科研院所都具有了符合自身特点和需求的关于装配式剪力墙结构等方面的技术,在装配式混凝土剪力墙这一结构中,对其水平缝的施工处理极其关键,直接关系到装配式混凝土剪力墙的抗震性能,文章主要对装配式混凝土剪力墙水平缝的施工处理进行简要分析,为现场装配式混凝土剪力墙水平缝施工处理的改良提供有利的参考,以便更好地保障建筑物的整体抗震能力和工程质量,减少不必要的损失。顾玮理在《装配式剪力墙结构在某高层住宅中的应用》(2016)一文中,依照中华人名共和国行业标准《装配式混凝体结构技术规程》,文章对某高层住宅项目采用装配整体式混凝土剪力墙结构进行应用分析,并采用SATWE和PMSAP两个软件来对结构进行参数分析,保证现浇结构与预制结构的有效衔接。

3 关于装配式混凝土剪力墙结构可行性研究

夏强在《装配式少筋混凝土剪力墙结构可行性分析》(2016)文章中指出装配式少筋混凝土剪力墙结构适用于多层居住建筑结构,能够快速建造并有效降低建设成本,符合国家住宅产业化的产业政策变革要求,文章主要阐述了我国装配式少筋混凝土剪力墙结构发展历程和装配式少筋混凝土剪力墙结构可行性的相关试验研究,希望通过本文的论述可以进一步提升我国建筑技术的进步,加快我国经济社会的发展。

孟凡林等人在《装配式少筋混凝土剪力墙结构可行性分析》(2015)一文中,通过对装配式少筋大板结构的发展过程进行分析发现,该结构存在不利性能需要研究,而对其不利性能进行合理分析和改进,将会为装配式少筋混凝土剪力墙结构提供良好借鉴;装配式少筋混凝土剪力墙结构适用于多层居住建筑结构,能够快速建造并有效降低建设成本,符合国家住宅产业化的产业政策变革要求。蒋杰在《装配式剪力墙结构设计案例分析》(2017)一文中介绍了某住宅装配式剪力墙结构体系的结构设计方法,着重阐述了装配式剪力墙结构边缘构件、竖向分布筋连接、水平施工缝及叠合墙体的构造做法以及抗震性能化设计目标和设计原则。通过对不同工况下的不同计算模型的计算对比分析,验证了本工程所采用的基于抗震性能化设计方法的合理性,文章分析表明,预制装配式剪力墙结构体系在设计方法上与现浇钢筋混凝土剪力墙结构是相同的,只需要根据预制墙板的连接形式、设计性能等条件,采取有针对性的技术措施,并使设计满足标准化和体系化的要求。

4 关于混凝土剪力墙结构抗震性的研究

彭媛媛在《预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究》(2010),文章以万科北京公司住宅产业化试点工程D1#和D8#楼为工程背景,进行了预制剪力墙的抗震性能试验,采用软件MSC.Marc完成了九个试件的非线性有限元数值分析,有限元计算得到的水平力——位移曲线与实测骨架线符合良好,为预制剪力墙抗震性能的后续研究提供了分析方法。王墩等人在《预制混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展》(2010)一文中表明预制混凝土结构尤其是预制剪力墙结构体系在地震中具有良好的抗震性能,但由于应用推广诸多限制因素,使得该结构体系不能适应建筑工业化的发展需求,并从预制混凝土结构的特点出发,分析了阻碍该结构体系应用推广的影响因素,指出今后研究工作的重点及努力的方向。何军保等人在《装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究》(2017)一文中对装配式混凝土剪力墙进行抗震性的实验研究,最终的结果是扣接封闭箍筋可以限制约束区混凝土的横向变形,对波纹管浆锚搭接钢筋有较好的限制,与现浇剪力墙试件相比,装配式剪力墙试件的延性和耗能相当,但承载能力有较大提高。

从以上文献分析可以看出,虽然装配式混凝土剪力墙结构已经逐渐成为我国住宅建筑行业的重要建筑结构形式,相关专家和学者也对其展开的多方面的研究,例如关于装配式混凝土剪力墙结构研究、关于装配式混凝土剪力墙结构施工和应用研究、关于装配式混凝土剪力墙结构可行性研究以及关于混凝土剪力墙结构抗震性的研究。但是相关专家和学者更多的是针对装配式混凝土剪力墙结构的理论以及应用实践方面来展开研究,对于其抗震性的研究非常少,通过知网搜索,只找到上文提及的一篇,即何军保于2017年等人撰写的《装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究》。这说明目前针对这一方面的研究相当缺乏。因此,装配式混凝土剪力墙结构如果想要可持续的发展下去,就需要更多专家学者对这一方面进行研究,以便于能够更好的提升装配式混凝土剪力墙结构的安全性能,建造出更多更安全的住宅项目,促进我国建筑行业的有序健康发展。

[1]鲁伟娜,田莉梅,张春丽.装配式混凝土剪力墙结构及应用技术综述[J].《廊坊师范学院学报(自然科学版)》, 2016 , 16 (1) :95-97

[2]邱光明,刘瑞伟.预制混凝土剪力墙结构接缝性能研究综述[J].《山西建筑》 ,2016 (10) :34-36

[3]黄小坤,田春雨.预制装配式混凝土结构研究[J].《住宅产业》,2010 (9) :30-34

[4]郭海山,蒋立红,刘康,王瑞堂,张世宪.装配式高层混凝土剪力墙结构新技术开发[J].《施工技术》,2016 , 45 (4) :19-22

[5]郭正兴,朱张峰.装配式混凝土剪力墙结构阶段性研究成果及应用[J].《施工技术》,2014 (22) :5-8

[6]罗志忠.装配式混凝土剪力墙结构施工及实践探析[J].《四川水泥》, 2016 (1)

[7]赵进.装配式混凝土剪力墙水平缝施工处理[J].《工程建设与设计》,2017(7) :149-151

[8]顾玮理.装配式剪力墙结构在某高层住宅中的应用[J]《.低温建筑技术》,2016 ,38 (5) :111-113

[9]夏强.装配式少筋混凝土剪力墙结构可行性分析[J]《.工程技术:文摘版》,2016(5) :00096-00096

[10]蒋杰.装配式剪力墙结构设计案例分析[J].《住宅产业》, 2017 (1)

[11]彭媛媛.预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J].《清华大学》 , 2010

[12]王墩,吕西林.预制混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展[J].《结构工程师》,2010 , 26 (6) :128-135

[13]何军保,朱张峰,董军.装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J].《南京工业大学学报(自科版)》,2017 , 39 (4) :124-130

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