预制装配式剪力墙结构及其连接技术研究

魏亚平

摘 要 预制装配式建筑中，选择剪力墙结构形式，比如部分预制或者全部预制，合理运用连接技术，保证建筑的性能。现结合以往的工程经验，对预制装配式剪力墙结构和连接技术相关内容，进行简单的论述，总结了结构设计要点，共享给行业人员。

关键词 预制装配式；剪力墙；结构；连接技术

现阶段，在节能环保的大背景下，以及建筑产业化发展，使得预制装配式建筑被积极推广。技术是保证预制装配式建筑发展的重要力量，从此类建筑发展实际来说，还面临诸多技术难题，需要加以攻克，尤其是连接技术。基于此，深度分析此课题，提出技术应用策略，有着重要的意义。

1 预制装配式建筑的发展

建筑产业的发展方向为现代化和产业化，加快装配式建筑的发展，能够加速建筑产业发展，促使建筑业转型升级。按照装配式建筑发展目标，到2020年，实现装配式建筑占新建建筑面积的30%以上；到2025年，该比例要超过50%。在国家的大力发展下，作为建筑行业的工作人员，在积极投入装配式建筑建设中，发挥自身的能动性作用，加强技术创新，助力建筑行业发展。从装配式建筑建设角度来说，多采取局部预制或者全部预制的方式，以局部预制为主，在具体施工作业中，连接技术的合理应用，显得尤为重要。这需要技术人员不断加大装配式建筑的研究，结合工程实践，提出有效的技术手段。

2 预制装配式剪力墙结构的应用实例

2.1 案例概述

以某預制装配式建筑为例，其设计为剪力墙结构，共计18层，地下设置1层。长度为72m；高度设计为54m。长宽比和高宽比分别为3.2、2.7。为保证剪力墙结构的性能，在设计时，经过多次优化，最终敲定剪力墙结构方案。现以此项目为背景，分析预制装配式剪力墙结构。图1为预制剪力墙结构。

2.2 结构选型

关于剪力墙结构的设计，结构选型为重点内容。一般来说，连体结构与塔楼的连接，可采取强连接方式和弱连接方式。因为此建筑为复杂的高层建筑，如果采取强连接的方式，一旦发生地震，在大荷载的作用下，剪力墙需要承受极大的轴向力和弯矩，无法有效协同变形，极有可能发生超限。除此之外，此建筑要求在第八层，设计楼板连接。连接总层数较多，占据建筑总层数的11%，并且连接层的跨度极大。因此，决定采取弱连接形式。连体结构选择钢结构桁架活动支座，作为结构体系。

2.3 剪力墙结构计算

剪力墙墙身：结构中设置的钢筋，主要是竖向钢筋和水平向钢筋。具体设计时，要结合工程量大小，确定钢筋使用量，并且验算抗剪承载力。依据抗震设计要求，配筋率必须要超过0.2%。对于剪力墙的钢筋，其直径必须要超过8mm；钢筋间距把控在300mm左右。连梁： 若想保证剪力墙简体和连梁相互协调，必须要做好强度以及刚度的把控。从设置的连梁作用角度来说，其既能够增强剪力墙的刚度，还能够实现墙肢的连接。因此，在进行整体计算时，对连梁的刚度，要进行相应的折减。折减值必须要大于0.5，但是不能超过1.0。如果折减后，会发生斜截面受剪承载力不足，或者正截面性能不够等情况，为减少地震对结构的影响，则可以适当降低连梁高度[1]。

2.4 剪力墙的布置和参数

此建筑中，采取的是隔墙位置进行剪力墙布置方式，进而减少边缘化构件。按照建筑设计规范，此剪力墙厚度参数为160mm、240mm、300mm、400mm。结构参数：①X方向上，建筑最大层间位移角计算结果为1/1133；建筑结构最大位移和楼层平均位移比计算结果为1.15；建筑最大层间位移和建筑平均层间位移比计算结果为1.16。②Y方向上，建筑最大层间位移角计算结果为1/1128；建筑结构最大位移和楼层平均位移比计算结果为1.16；建筑最大层间位移和建筑平均层间位移比计算结果为1.13。

3 预制装配式剪力墙结构连接技术的应用分析

目前，剪力墙结构连接可以选择的技术较多，比如浆锚连接技术和机械连接技术等。现结合各个技术的具体应用，进行如下分析：

3.1 浆锚连接技术

在实际应用中，搭接钢筋，同时将其按照一定的距离隔开，实现间接连接。连接形式如图2所示。具体操作时，将钢筋搭接起来，使得各个部分能够连接，发挥钢筋的拉力作用，传到灌浆料，借助混凝土传送到灌浆料以及剩余混凝土的中间面。从施工角度来说，此连接技术的应用简单，对连接控制技术，没有过高的要求，适用于建筑行业[2]。作者对4片预制剪力墙，进行了抗震性能测试，将流动浆锚以及间接搭接等方法，运用到竖向钢筋。经过验证明确，受拉后，钢筋能够屈服；受压后，混凝土会被破坏，滞回曲线为饱满状态。

3.2 机械连接技术

从技术原理角度来说，此技术是利用钢筋和连接件等的作用，发挥机械咬合的作用，将一根钢筋的受力，传输到另外一根钢筋。该技术在20世纪80年代被研发出来，经过多年的应用，形成了完备的技术体系，包括套筒挤压接头和锥螺纹接头等。目前，在建筑结构中，钢筋连接技术的应用较为广泛。

3.3 钢筋套筒灌浆连接技术

预制装配式剪力墙的应用，墙板的制作，采取的是工厂预制方式，顶部和底部预制插筋和套筒，在钢筋和套管的中间，填入一定的微膨胀结构性砂浆，完成钢筋续接。采用水泥基灌浆填充钢筋的方式，为了保证结构整体的合理性，必须要做好连接环节的把控。在施工作业环节，为减少灌浆质量的影响，采取调整预制墙板顶部预埋插筋的方式，把底部预埋套筒放置在合理的位置，进而保证吊装作业的质量，保障后续施工作业可以有效实施。把预埋插筋，布置在设计的基础结构中，做好垂直度的检查，确保连接的质量。如果控制误差较大，会给连接质量造成不利的影响。在剪力墙结构中，钢筋连接接头无法发挥自身的作用时，则会给结构的性能造成极大的消极影响。目前，该技术已经逐渐被应用到预制装配式建筑中，作为剪力墙结构的连接技术，获得了不错的应用效果[3]。

4 结束语

综上所述，在预制装配式剪力墙结构的设计和施工过程中，做好结构设计优化和连接技术的合理应用，对保障结构性能的发挥，有着积极的作用。文中结合当前预制装配式建筑中，较为常用的连接技术，进行了总结分析，共享给相关人员。

参考文献

[1] 陈建伟，苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术[J].世界地震工程，2013，29（01）：38-48.

[2] 陈炎彬.预制装配式剪力墙结构分析及连接技术探讨[J].福建建材，2018，（02）：42-43，62.

[3] 张树稳.浅谈预制装配式剪力墙结构及连接[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（25）：47-48.