高层装配整体式剪力墙底部加强部位装配式结构的思考

张宏伟

摘要：在当前实际工程应用中，大部分高层装配整体式剪力墙结构底部加强部位仍釆用现浇结构?从施工?工业化评价角度考虑，为更好地发挥全装配化施工优势和提高建筑工业化程度，底部加强部位如何实现装配式结构的问题应深入研究解决?本文梳理底部加强部位釆用现浇结构的规范规定和原因分析，思考并提出相关解决措施?

关键词：高层；装配整体式剪力墙；底部；结构

引言

装配整体式结构结合了现浇整体式的优点，以及预制装配式的特点?预制装配式建筑在结构性能上可以实现与现浇整体式同样的安全稳定性，由于构件均为预制，表面较为平整，同时可将保温隔热等功能与水电管线布置相结合，大大缩短了施工周期和人力?因此，装配式结构具有良好的經济和社会效益，近些来在国内有着巨大的发展潜力?

1?高层装配式剪力强底部加强部位采用现浇结构的规范规定及原因分析

1.1?规范规定

1）《装配式混凝土结构技朮规程》第6.1.8条第2款规定：剪力墙结构底部加强部位的剪力墙宜采用现浇混凝土?2）DB11/1003—2013《装配式剪力墙结构设计规程》第5.1.5条规定：抗震等级为一级时，高层建筑底部加强部位应釆用现浇剪力墙；抗震等级为二?三级时，高层建筑底部加强部位宜采用现浇剪力墙；抗震等级为二?三级且底层墙肢轴压比不大于0.3或抗震等级为四级时，底部加强部位也可部分装配，但应对预制墙板的连接采取加强措施?

1.2?原因分析

1）通过对规范条文的理解和剖析，规范并非不允许底部加强部位釆用装配式结构?但大部分设计人员时规范采用“宜”的条文一般都严格遵守，而审图机构人员往往对规范釆用“宜”的条文也要求执行，无形中造成对规范条文片面理解，未针对具体项目情况进行分析，从严执行规范条文?2）由于建筑功能特殊需求，建筑首层或底部几层与标准层建筑功能不同?如首层及2层为商业功能，导致结构局部墙体布置及开洞情況与标准层不同，甚至可能出现转换结构或结构布置不规则，因此不适合采用装配式结构，也不适合标准化设计及施工?3）从结构受力方面考虑，剪力墙结构为悬臂状弯曲受力特性，通常底部加强受力最大，构件截面大且配筋较多，配筋构造较复杂，不利于预制构件的连接；而底部加强及以上部分，受力较小，构件截面小且配筋较少，配筋构造简单，预制构件连接相对简单?由于底部加强部位与底部加强部位以上的标准层配筋差异较大，两部分无法实现构件的标准化设计和施工?4）从抗震构造方面考虑，底部加强部位是结构的塑性铰区，对建筑物的抗震性能非常重要，尤其在高烈度地区，剪力墙结构设计时需增大底部加强区抗剪承载力和延性?因此墙体水平和竖向分布钢筋较多，且通常应设置约束边缘构件来提高剪力墙抗震延性?而底部加强区以上部分，墙体水平和竖向分布钢筋较少，通常满足构造配筋率即可，且墙体仅需设置构造边缘构件?由于底部加强部位与底部加强部位以上的标准层抗震构造差异，两部分无法实现构件的标准化设计和施工?

2?工程概况

本章所提供的工程实例为位于北京房山区某住宅楼，地下室及地上局部加强区现浇混凝土剪力墙结构、地上装配整体式剪力墙结构?总建筑面积73498.56㎡，其中地上建筑面积52934.50㎡，地下建筑面积20564.06㎡其中，住宅总层数为18层，室内外高差0.3米，1层层高3.0米，2-18层层高2.9米，地下车库层高3.8m，建筑长61.30，宽14.35m，高52.40m?该建筑结构特点为大底盘超长结构，其中地上部分分缝，而地下部分不分缝，因此属于特殊的多塔结构?

3?结构设计方案

3.1?结构体系

该工程位于北京市，根据工程所在地对该工程建设需要，结构采用装配整体式剪力墙结构体系?本项目为大底盘地下室结构，该结构上部分缝属于超长结构?结构一层至二层为底部加强层，底部加强区均采用现浇混凝土形式?结构外墙全部采用预制夹心保温墙板，墙体总厚度300mm，由60mm厚混凝土保护层复合40mm挤塑聚苯板（XPS）保温层，再与200mm厚现浇剪力墙外墙叠合形成夹心保温叠合外墙，部分剪力墙内墙采用预制剪力墙，墙板厚度为200mm，剪力墙墙板水平缝处上下连接采用单排螺栓居中连接?楼板一部分采用预制叠合楼板，而另部分采用现浇?地下室楼板与屋面层楼板采用混凝土现浇楼板，地下室顶板板厚取180mm，地下二层与屋面层板厚取120mm；中间楼层采用预制叠合楼板，1层与17层楼板板厚取130mm?结构楼梯则均采用预制楼梯?

3.2?现浇剪力墙布置方案

在整体结构上对剪力墙的布置在考虑到民用住宅对抗震的要求，还要考虑到后期的深化设计阶段?所以剪力墙平面布置应保证对称，避免过大凹凸以及楼板不连续等情况?结构属于带地下室多塔结构，地上部分分三塔，塔间缝宽为150mm，地下室为整体?地下室外围墙布置300mm厚和250mm厚钢筋混凝土剪力墙，并且在一些部位加设扶壁柱，增加剪力墙的强度和刚度，在施工时与剪力墙一同施工?在结构内部电梯井?强弱电箱周围布置了剪力墙，结构内部形成剪力墙核心筒?上部结构主要选择200mm厚剪力墙，与地下室剪力墙布置形式相同?

3.3?结构主要节点做法

装配整体式剪力墙结构是通过可靠的钢筋套筒灌浆连接，使装配整体式剪力墙结构成为等同现浇混凝土结构?预制墙板与现浇构件之间?预制墙体间的连接及接缝均比较多，并且每层楼板处均有水平接缝，例如预制墙之间的水平缝，预制剪力墙与现浇边缘构件间的竖向接缝等?在实际施工过程中，接缝的构造处理将十分困难，因此对剪力墙墙体连接设计时应适当简化剪力墙墙身的钢筋连接，从而降低施工难度?预制夹心保温外墙板是非抗侧力围护外墙，预制墙体底部埋置螺栓套筒并采用开有长圆孔的角钢与楼板连接，预制墙体顶部预埋钢筋与后浇梁可靠连接，预制夹心保温墙体内内外混凝土保护层?夹心保温层采用连接件连接，且预制墙体需要预留拉结筋并锚入现浇墙内?

预制夹心保温剪力墙外墙板为抗侧力剪力墙外墙，墙板内采用FRP连接件使混凝土保护层?XPS保温层以及预制剪力墙形成整体?预制夹心保温剪力墙外墙板水平缝处上下连接采用单排螺栓居中连接；预制夹心保温剪力墙外墙两侧暗柱为现浇，水平筋预留锚入现浇暗柱内；预制墙板墙顶设置130mm厚现浇板带，与叠合楼板现浇层整浇形成整体，保证水平力的传力?预制墙体两侧兼现浇剪力墙侧模板，预制墙体预留拉结筋锚入现浇墙内?

结束语

针对高层装配整体式剪力墙底部加强部位釆用装配式结构的问题，分析得出实现装配式的关键问题在于能否与底部加强部位以上标准层采用相同或相近的装配式结构设计?提出可从建筑平面功能及立面釆用标准化设计?减小底部加强部位受力?降低底部墙肢轴压比?采用减震隔震技水等方面考虑釆用具体措施，希望能为从事装配式建筑的同仁提供参考?

参考文献

[1] 龚唯.装配式钢管混凝土组合剪力墙分段纤维模型研究[D].华北理工大学，2017.

[2] 王晓冬.高层装配式结构风振响应数值模拟[D].济南大学，2016.

[3] 钟全.装配式混凝土框架剪力墙结构整体抗震性能研究[D].沈阳建筑大学，2015.

[4] 许铭.全装配式混凝土剪力墙结构性能非线性有限元分析[D].湖南大学，2014.

[5] 卫杰斌.高层装配式隔震结构抗震性能研究[D].广州大学，2012.

（作者单位：城建亚泰建设集团宏禹建筑装饰公司）