翟 昆
(中土集團福州勘察設計研究院有限公司, 福建 福州 350013)
在我國,建筑一直都是我國的支柱性產業,對于我國國民經濟的發展起著至關重要的作用。但是同時,建筑也是勞動密集型產業,還存在能耗高、污染嚴重等等問題,長此以往,就會對自然環境和社會造成一定的負面影響,也會影響到人們正常的生活和國家的和諧穩定。因此,近些年來,我國大力倡導“綠色建筑”理念,強調能源與資源的優化利用,建筑行業的結構調整和技術能力都有了長足的進步,有效的促進了我國建筑行業的發展。其中裝配式混凝土剪力墻結構就是我國近年來發展最迅速、運用最廣泛的建筑結構形式。簡單來說,裝配式混凝土剪力墻結構是指全部或部分采用預制墻板構件,通過可靠的連接方式后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的混凝土剪力墻結構。這時近些年來才興起的一種建筑結構形式,逐漸得到了社會各界的關注和重視,在實踐應用中也取得了一定的成績,這一結構形式已經逐漸成為各類建筑項目的首要選擇,同時,它還符合我國住宅工業化的各項標準和要求,因此,這種結構形式勢必會成為我國住宅建筑行業的發展趨勢。我國各界專家和學者也對其展開了多角度的研究,為裝配式混凝土剪力墻結構的研究和應用奠定了良好的基礎。但是每一項新的建筑結構形式都要經得起研究和應用的檢測,作為建筑項目的重要要素之一的抗震性就顯得尤為重要。就目前來說針對這種結構形式抗震性的研究非常少,大多都是針對其它類型的混凝土剪力墻結構或者針對裝配式混凝土剪力墻結構的理論和應用分析。因此,文本將對裝配式混凝土剪力墻結構的抗震性能進行研究綜述,希望能夠為我國混凝土剪力墻結構形式的研究和應用起到一定的參考作用。接下來,本文將從以下四個方面來對其文獻進行綜述。
魯偉娜等人在《裝配式混凝土剪力墻結構及應用技術綜述》(2016)一文中,介紹了裝配式混凝土剪力墻結構的有關概念以及結構優點,例如簡化了建造工藝、降低了管理難度、減少施工工期、節約能源資源等,進一步分析了裝配式混凝土剪力墻結構的體系,并基于此對我國裝配式混凝土剪力墻結構的研究提出了若干意見,即要引入和研究新型的結構體系、持續完善和研究裝配式混凝土剪力墻結構構件之間的銜接方式和銜接構造,提升裝配式混凝土剪力墻結構的整體性、加大研發新型裝配式設備和工藝技術以及借助信息技術來施工和管理。
文章從預制裝配式混凝土剪力墻結構的概念、優點、結構體系、施工工藝和研究內容等方面進行探討,指出了裝配式混凝土剪力墻結構未來的發展方向。邱光明等人在《預制混凝土剪力墻結構接縫性能研究綜述》(2016)一文中,從預制混凝土剪力墻結構水平接縫、預制混凝土剪力墻結構上下層連接以及預制剪力墻結構豎向接縫等三個方面來進行文獻綜述。黃小坤等人在《預制裝配式混凝土結構研究》(2010)一文中,介紹了預制裝配式混凝土結構體系,對預制裝配式框架結構、預制裝配式剪力墻結構以及預制裝配式結構的連接設計進行了研究,最后指出雖然預制裝配式混凝土結構的研究和應用有了一定的發展,但是在應用中還是存在一些問題,例如技術不先進、缺乏集成技術等等,因此應加大研究力度,為應用奠定良好的基礎。
郭正興等人在《裝配式混凝土剪力墻結構階段性研究成果及應用》(2014)一文中,主要介紹了裝配式混凝土剪力墻結構階段性的研究成果,即NPC改進型漿錨節點試驗研究、高烈度區雙板剪力墻試驗研究,新型雙向疊合板試驗研究以及GDPS新型變形鋼管全灌漿套筒鋼筋接頭試驗研究,并就海門中南世紀城、蘇州花樣年別樣城、江蘇元大建筑裝配整體式住宅試驗示范等項目來進一步探討其應用效果。郭海山等人在《裝配式高層混凝土剪力墻結構新技術開發與示范》(2016)一文中,結合合肥某預制裝配剪力墻工程,系統介紹了中建MCB(multiple coupling beams)剪力墻結構體系的抗震體系、連接節點以及新技術研發和應用。
羅志忠在《裝配式混凝土剪力墻結構施工及實踐探析》(2016)一文中,提到人們隨著生活水平的提升,對于房屋住宅設計的質量要求也越來越高,而裝配式混凝土剪力墻結構已經在建筑項目中得到了廣泛的引用,效果也還不錯,本文主要分析了裝配式混凝土剪力墻的機構設計,包括預埋設計和預留設計、建筑配件工具設計、大板結構設計、施工構件的驗收、構件的存放以及安裝技術,對這些設計技術的探討能夠有效的提升建筑工程的質量,為人們生活質量的提升奠定基礎。趙進在《裝配式混凝土剪力墻水平縫施工處理》(2017)一文中探討了預制裝配式混凝土結構抗震安全性、建筑物理性能、建筑功能等方面存在著一些問題,現今我國大部分建筑施工企業技術中心和許多高校的科研院所都具有了符合自身特點和需求的關于裝配式剪力墻結構等方面的技術,在裝配式混凝土剪力墻這一結構中,對其水平縫的施工處理極其關鍵,直接關系到裝配式混凝土剪力墻的抗震性能,文章主要對裝配式混凝土剪力墻水平縫的施工處理進行簡要分析,為現場裝配式混凝土剪力墻水平縫施工處理的改良提供有利的參考,以便更好地保障建筑物的整體抗震能力和工程質量,減少不必要的損失。顧瑋理在《裝配式剪力墻結構在某高層住宅中的應用》(2016)一文中,依照中華人名共和國行業標準《裝配式混凝體結構技術規程》,文章對某高層住宅項目采用裝配整體式混凝土剪力墻結構進行應用分析,并采用SATWE和PMSAP兩個軟件來對結構進行參數分析,保證現澆結構與預制結構的有效銜接。
夏強在《裝配式少筋混凝土剪力墻結構可行性分析》(2016)文章中指出裝配式少筋混凝土剪力墻結構適用于多層居住建筑結構,能夠快速建造并有效降低建設成本,符合國家住宅產業化的產業政策變革要求,文章主要闡述了我國裝配式少筋混凝土剪力墻結構發展歷程和裝配式少筋混凝土剪力墻結構可行性的相關試驗研究,希望通過本文的論述可以進一步提升我國建筑技術的進步,加快我國經濟社會的發展。
孟凡林等人在《裝配式少筋混凝土剪力墻結構可行性分析》(2015)一文中,通過對裝配式少筋大板結構的發展過程進行分析發現,該結構存在不利性能需要研究,而對其不利性能進行合理分析和改進,將會為裝配式少筋混凝土剪力墻結構提供良好借鑒;裝配式少筋混凝土剪力墻結構適用于多層居住建筑結構,能夠快速建造并有效降低建設成本,符合國家住宅產業化的產業政策變革要求。蔣杰在《裝配式剪力墻結構設計案例分析》(2017)一文中介紹了某住宅裝配式剪力墻結構體系的結構設計方法,著重闡述了裝配式剪力墻結構邊緣構件、豎向分布筋連接、水平施工縫及疊合墻體的構造做法以及抗震性能化設計目標和設計原則。通過對不同工況下的不同計算模型的計算對比分析,驗證了本工程所采用的基于抗震性能化設計方法的合理性,文章分析表明,預制裝配式剪力墻結構體系在設計方法上與現澆鋼筋混凝土剪力墻結構是相同的,只需要根據預制墻板的連接形式、設計性能等條件,采取有針對性的技術措施,并使設計滿足標準化和體系化的要求。
彭媛媛在《預制鋼筋混凝土剪力墻抗震性能試驗研究》(2010),文章以萬科北京公司住宅產業化試點工程D1#和D8#樓為工程背景,進行了預制剪力墻的抗震性能試驗,采用軟件MSC.Marc完成了九個試件的非線性有限元數值分析,有限元計算得到的水平力——位移曲線與實測骨架線符合良好,為預制剪力墻抗震性能的后續研究提供了分析方法。王墩等人在《預制混凝土剪力墻結構抗震性能研究進展》(2010)一文中表明預制混凝土結構尤其是預制剪力墻結構體系在地震中具有良好的抗震性能,但由于應用推廣諸多限制因素,使得該結構體系不能適應建筑工業化的發展需求,并從預制混凝土結構的特點出發,分析了阻礙該結構體系應用推廣的影響因素,指出今后研究工作的重點及努力的方向。何軍保等人在《裝配式混凝土剪力墻抗震性能試驗研究》(2017)一文中對裝配式混凝土剪力墻進行抗震性的實驗研究,最終的結果是扣接封閉箍筋可以限制約束區混凝土的橫向變形,對波紋管漿錨搭接鋼筋有較好的限制,與現澆剪力墻試件相比,裝配式剪力墻試件的延性和耗能相當,但承載能力有較大提高。
從以上文獻分析可以看出,雖然裝配式混凝土剪力墻結構已經逐漸成為我國住宅建筑行業的重要建筑結構形式,相關專家和學者也對其展開的多方面的研究,例如關于裝配式混凝土剪力墻結構研究、關于裝配式混凝土剪力墻結構施工和應用研究、關于裝配式混凝土剪力墻結構可行性研究以及關于混凝土剪力墻結構抗震性的研究。但是相關專家和學者更多的是針對裝配式混凝土剪力墻結構的理論以及應用實踐方面來展開研究,對于其抗震性的研究非常少,通過知網搜索,只找到上文提及的一篇,即何軍保于2017年等人撰寫的《裝配式混凝土剪力墻抗震性能試驗研究》。這說明目前針對這一方面的研究相當缺乏。因此,裝配式混凝土剪力墻結構如果想要可持續的發展下去,就需要更多專家學者對這一方面進行研究,以便于能夠更好的提升裝配式混凝土剪力墻結構的安全性能,建造出更多更安全的住宅項目,促進我國建筑行業的有序健康發展。
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