装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能研究进展

徐文涛

新疆大学建筑工程学院（830047）

在我国大力推进建筑工业化和住宅产业化的背景下， 装配式混凝土框架结构是实现绿色建筑、可持续发展和提高生产效率的重要发展方向。预制结构抗震设计的重点是提高预制结构的整体抗震能力。 在预制混凝土结构中，节点是传递荷载和耗散抗震能量的关键部位。预制混凝土结构是一种结构体系，由于其施工平面布置灵活，梁、柱等构件易于标准化，在预制施工中得到了广泛的应用[1]。 自20 世纪90 年代以来，国内外学者提出了几种适合于地震区使用的新型节点构件连接方式，并进行了一系列的试验研究和理论分析。文章针对框架内预制混凝土节点及其性能进行了研究和探讨，归纳了框架内预制节点的连接形式、新型施工方式及相关试验结果， 梳理了框架内预制混凝土节点结构、预制混凝土结构节点连接研究的脉络。

1 装配整体式框架节点

目前，装配式混泥土框架结构主要可以分为装配整体式框架结构、预应力拼接式框架结构以及全装配式框架结构三大类。装配式混泥土框架结构的节点可以分为两个不同的维度， 一是装配式框架结构运至现场后浇叠合层混凝土，另外一种是钢筋锚固后浇混凝土的方式，从而实现结构间的连接。

1.1 梁 - 柱节点

装配式框架结构的关键因素是其梁结构和柱节点，同时，梁结构和柱节点也是整个装配式框架结构中最薄弱的环节，因此，梁结构和柱节点对装配式框架结构的抗震性起到了尤为重要的作用。

1.1.1 钢筋锚固或搭接连接

目前国内外学者针对钢筋锚固或搭接连接，从不同的维度进行研究并取得了一定的科研成果。 如谷伟等提出了一种新型后浇整体式拼接节点， 该节点梁端预制成阶梯形状，钢筋连接采用挂钩方式，在拼接处浇筑高强度等级的混凝土；还有学者等提出了一种采用U 形梁壳的预制梁柱节点，该节点将预应力混凝土梁壳固定在预应力混凝土柱的混凝土保护层上。

1.1.2 灌浆套筒连接

装配式混凝土结构钢筋连接的另外一种常见方式为灌浆套筒连接。 灌浆套筒连接目前在我国的应用较为普遍。 在现状条件下，灌浆套筒连接主要分为全灌浆套筒连接和非全灌浆套筒连接（即半灌浆套桶连接）两种方式。 全套灌浆接头主要从上端部分进行灌浆，也可从下端进行灌浆，从而确保连接处的稳固性。 高林、章一萍等分别采用拟静力试验的方式以及设计不同足尺的装配式框架梁柱节点进行试验，从而验证了灌浆套筒连接的稳定性[2-3]。

1.2 梁 - 梁节点

混凝土叠合梁在地震区的应用日益广泛，是常见的预制混凝土结构形式，具有整体性好、施工速度快、经济效益显著等优点，但由于传统叠合梁的预制部分较少，在施工中需要大量模板和支撑，导致其施工速度优势不明显。 近年来国内外学者对叠合梁的抗震性能进行了研究。 如薛伟辰及许勇等分别以H 型钢梁连接和倒T 型预制梁等方式验证了装配式混凝土框架结构梁-梁节点间的水平性[4-6]。

1.3 柱 - 柱节点

柱是框架结构中承受水平和竖向荷载的重要构件。 目前，国内外柱与柱之间的连接可根据施工工艺的不同分为湿连接和干连接，湿连接是通过加强锚固、 拼接或焊接等方式将上下柱连接在一起。浇筑完混凝土或垫层后，在接缝处将其黏结成一个整体。 预制柱的干接缝通常是通过螺栓连接、焊接等方式实现的，无需现场浇筑混凝土[7-10]。

2 预应力拼接式框架节点

预制框架结构的梁柱节点是利用预制框架的约束作用，由梁柱拼接而成。 研究表明，使用预处理梁柱节点并成排布置，具有良好的强度、刚度和延性，构件在地震作用下的破坏程度较小，残余变形较小，体积小，恢复能力较好。 董挺峰、王晓菡等学者从不同的维度研究了预应力拼接节点刚度[11-12]。

3 全装配式框架节点

全装配式框架结构节点是通过干接缝组装预制构件的节点形式。 干连接通常在预处理中进行。接头插入预制元件中，在装配过程中通过螺栓或焊接连接。 干连接几乎不需要浇筑混凝土，从而减少了现场的湿作业，缩短了施工工期。 部件的维修过程比浇筑结构更方便、更经济[13-14]。

4 结语

文章概述了国内外装配式混凝土框架结构连接节点的研究现状， 介绍了我国在装配式框架节点、预应力拼接框架节点和全装配式框架节点方面的研究成果，详尽地论述了梁-梁节点、柱-柱节点、梁-板节点的抗震性能， 旨在推动我国装配式混凝土框架结构连接节点抗震性能层面的研究与实践。