范文一：装配式剪力墙结构施工技术

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装配式剪力墙结构施工技术

作者：傅磊

来源：《房地产导刊》2015年第02期

【摘要】随着建筑施工的飞速发展，工程施工的要求越来越高，基于此高效率、高性能装配式施工应运而生。装配式结构施工能有效地减少施工现场湿作业量，降低劳动成本，可在一定程度上降低材料浪费，减少施工噪声、粉尘污染、建筑垃圾和污水排放，在保证作业质量的前提下，又利于节能环保。工程施工中采用了多功能钢梁平衡吊运技术、可调节斜支撑校正技术、机械式承重托座应用技术等新技术为以后同类剪力墙结构施工提供很好的参考作用。针对劳动力日益减少、劳务价格日益增加的现状，装配式结构施工必将是未来建筑业的发展趋势。

【关键词】装配式剪力墙结构；施工；钢梁平衡吊运；可调节斜支撑；机械式承重托座

1、工程概况

本文工程为某开发商位于湖南的住宅楼项目，该项目工程分为A、B两号楼.。A号楼建筑面积为19144 m2，其中地下2层，地上13层，建筑高度43.22m；B号楼建筑面积为14797.7 m2，其中地下1层，地上13层，建筑高度43.22 m；以上两楼结构形式均为装配整体式剪力墙结构，内墙为钢筋混凝土现浇剪力墙、外墙为装配式剪力墙。本文主要介绍装配式结构在该工程楼施工中的应用，由于该技术具有很好的标准化生产、安装条件，所以工程进度和施工能得到很好保证。本文装配式施工所采用预制构件包括预制外墙板、预制外飘窗、预制楼梯、预制叠合楼板、预制阳台板、预制装饰板及预制防火分户板等，经过项目部规划，本工程5层以上开始进行装配施工。

2、施工特点

2. 1现场施工简便：

各预制构件可在工厂内产业化生产， 运至施工现场直接安装施工，方便快捷，有利于节能环保。构件的标准化和统一化注定了现场施工的规范化和程序化，使施工变得更方便操作，使工人能更好更快的理解施工要领和安装方法。

2.2标准化施工：

以标准层每层、每户为单元，根据结构特点和便于构件制作和安装的原则将结构拆分成不同种类的构件（如墙、梁、板、楼梯等）并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类，同时对钢筋都进行逐根的定位，并绘制构件图，这样便于标准化的生产、安装和质量控制。

2.3施工精度高：

范文二：预制装配式剪力墙结构及其连接技术

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预制装配式剪力墙结构及其连接技术

作者：杨柳 白鹏 张惟一

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第31期

【摘要】为适应可持续发展的要求，在建筑行业，节能减排的建筑方式逐渐获得了行业的认可和人们的好评。预制装配式剪力墙是一种简单方便的建筑方式，可以有效减少建筑过程中的损耗，因而成了当前结构工程中的热点。文章从预制装配式墙板结构的历史发展情况出发，重点阐述了就预制装配式剪力墙结构的构件、设计要求、钢筋连接方式，总结国内外研究成果，对预制装配式剪力墙的一些性能进行了分析归纳。

【关键词】预制装配式；剪力墙；连接技术

0.引言

预制装配式剪力墙结构一种现代化的建筑结构模式，与传统的混泥土建筑方式不同的是，这种建筑采用组装的方式，水耗、能耗相对较少，不会产生固体废物垃圾、污水等污染[1]。同时，这种建筑方式还有助于实现住宅产业化，有利于建筑节能节排。采用装配式结构，主要是通过厂商预定、现场组装的方式来完成建筑的主体结构，在一些施工条件不好的地带有着良好的适应性。近年来，随着可持续发展理念的提出，在建筑行业，对装配式混凝土建筑的研究也越来越多，这为我国推广这种技术提供了良好的基础。

1.剪力墙概述

预制装配式剪力墙结构是一种现场装配的建筑形式，它主要是通过预制和半预制的板墙之间的拼接，以现场装配为主要形式，配合少量的现浇来实现整个建筑主体。对于高层建筑而言，剪力墙结构具有良好的实用性，首先，这种建筑方式现场施工少，受高层建筑运输中的不便影响小，其次，这种结构建筑速度快，由于它是经过预制或者半预制而成的，因此在建造过程中速度很快，满足了现代商业化的趋势[2]。相对于装配式框架结构而言，装配式剪力墙结构有着很大的优势，主要表现在：剪力墙结构中有着很多水平接缝、竖向接缝和节点，这些接缝和节点的存在，使得整个剪力墙成为了一个整体，同时，这样的连接方式也使得建筑物的承载力和抗震能力大大提升，因而接缝和节点成了整个剪力墙结构的关键，决定着剪力墙的质量。

2.国内外预制装配式剪力墙研究现状

2.1预制装配式剪力墙发展历程

预制装配式剪力墙结构首先在19 世纪末期的欧洲出现，主要是一种预制混凝土墙板结构，这种结构在一些工程中有着一定的应用范围。二战结束以后，世界经济百废待兴，人们寻求一种快速恢复生产的方式，住宅产业化在这一时期被提出，这为预制装配式剪力墙的发展提

范文三：张海松：装配式剪力墙结构施工要点

来源：中国建筑产业现代化网 www.ccmchouse.org

作者：张海松

导读

12月16日，装配式建筑工程总承包与施工技术管理交流研讨会在京隆重开幕。北京住总第三开发建设有限公司经理张海松做了题为《装配式剪力墙结构施工要点》的主旨演讲。本刊现全文转载，以期与读者共享专家观点。

张海松：北京住总第三开发建设有限公司经理

聚焦装配式剪力墙结构，按照施工过程，从前期策划、中期实施、现场管理和工艺措施等方面介绍施工要点。

演讲全文如下：

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(欢迎各大媒体转载，全面宣传推广装配式建筑！转载请注明出处）

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范文四：装配式剪力墙结构的设计与工程实践

2017/7/17

装配式剪力墙结构的设计 与工程实践

装配式建筑工程研究院：张守峰

汇报内容

1、我国建筑工业化的发展历程 2、装配式建筑发展的大背景 3、装配式建筑的设计流程 4、装配式建筑研究与工程实践 5、预制构件及其连接节点的设计 6、关于装配式建筑的几点思考

我国建筑工业化的发展历程

在建设部1982年新建的住宅建筑中，采用工业化建筑体系的比重达到20%以 上，北京市高达70％。1958—1991年，北京累计建成装配式大板住宅386万㎡， 其中10层以上为90万平方米。

1

我国建筑工业化的发展历程

我国建筑工业化的发展历程

装配式大板住宅建筑体系工业化程度高，施工速度快，受季节性影响小， 现场作业量少、文明整洁，曾经是我国第一个形成规模的工业化建筑体系，为 北京成片、大规模住宅区的快速开发建设作出了贡献！

我国建筑工业化的发展历程

由于大板住宅难以适应日益发展的市 场对住宅建筑平面多样化，以及提高使用 功能和质量的要求；从抗震而言，北京地 区8度抗震设防只能建到50米；从造价来 说，多层大板建筑的价格高于砖混建筑， 高层大板建筑的价格高于现浇混凝土大模 建筑。因此，在市场经济条件下，在价值 规律作用下，装配式混凝土大板建筑终于 被淘汰出局。 应认真总结分析装配式大板建筑的兴 衰原因，在新的历史条件下进行研究借鉴 ，对我们正确理解和推动住宅产业化具有 一定的现实意义。

1

2017/7/17

随着科技的进步，防水、隔音及钢筋连接的问题陆续解决， 2007年以来，建筑工业化进入了新的发展阶段！ ? 接缝防水的措施

多道防线（1）导水槽等结构防水构造，（2）PE防水胶条，（3）外侧防水 胶勾缝，（4）叠合梁现浇带，（5）预制墙板间的灌浆料密封。

? 钢筋连接的措施

当前受力钢筋连接主要有以下两种：套筒灌浆连接，浆锚搭接连接。

套筒灌浆连接 外墙竖缝详图 外墙水平缝详图

浆锚搭接连接

装配式建筑的政策解读

? 全国各地政府相继出台鼓励发展装配式建筑的政策文件 ? 国家、行业及地方的装配式建筑技术标准密集颁布实施 ? 以中建、中铁建为代表的大型央企强势进入装配式建筑领域

2

装配式建筑发展的大背景

? 装配式建筑成为房地产和建筑业的发展热点

国家的装配式建筑政策 ●2015年12月20日，时隔37年的中央城市工作会议胜利召开，**在会上发表

了重要讲话，会议指出：“在建设与管理两端着力，转变城市发展方式，完善城市 治理体系，提高城市治理能力，解决城市病等突出问题；在统筹上下功夫，在重点 上求突破，要着力提高城市发展的持续性、宜居性。”

? 2016年9月27日，国务院办公厅《关 于大力发展 装配式建筑的指导意见》 （国办发[2016]71号文） ? 2017年2月21日，《国务院办公厅关 于促进建筑业持续健康发展的意见》 （国办发[2017]19号文）

●为全面贯彻中央城市工作会议精神， 2016年2月6日《中共中央 国务院关于进一

步加强城市规划建设管理工作的若干意见》要求“发展新型建造方式，大力推广装 配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。建设国家级 装配式建筑生产基地。加大政策支持力度，力争用10年左右时间，使装配式建筑占 新建建筑的比例达到30%！” 为落实会议精神，住建部将“全面推广装配式建筑”作为2016年工作重点之一！

●2016年9月14日，**主持召开国务院常务会议，部署加快推进“互联网+政

务服务”，以深化政府自身改革更大程度利企便民；决定大力发展装配式建筑，推 动产业结构调整升级。以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的 其他城市为重点，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。

2

2017/7/17

2016年11月19日，住建部陈政高部长在 上海举行的全国装配式建筑工作现场会上发表 重要讲话，要求抓好以下七项工作。

? 一是全面落实装配式建筑发展目标和重点任务（30%) ? 二是全面形成装配式建筑技术标准 ? 三是加大基础产业建设力度（培育重点企业） ? 四是要建设新型的职工队伍 ? 五是进一步加大政策支持力度（引入社会资本） ? 六是推动建筑业管理体制机制创新（工程总承包） ? 七是住建部门在发展装配式建筑中要有所作为

2017年3月28日，住建部陈 宜明总工在长沙举行的全国装配 式建筑工作会议上发表了重要讲 话，发布了《“十三五”装配式 建筑行动方案》，培育50个以上 装配式建筑示范城市，200个以上 装配式建筑产业基地。

十大重点任务

1、编制发展规划； 2、健全标准体系； 3、完善技术体系； 4、提高设计能力； 5、增强产业配套能力； 6、推行工程总承包； 7、推进建筑全装修；8、促进绿色发展； 9、提高工程质量安全； 10、培育产业队伍。

? 技术层面

国家和地方密集颁布规程和标准图

行业规程 标准图集

《装配式建筑评价标准》 《装配式混凝土建筑技术标准》 《装配式钢结构建筑技术标准》 《装配式木结构建筑技术标准》 《装配式建筑工程消耗量定额》

装配式建筑的图表解读 装配式建筑

内装与设备管线

主体结构

装 配 式 混 凝 土 结 构 PC 外 挂 式 围 护 系 统

外围护系统

内 嵌 式 围 护 系 统 其 他 围 护 系 统

钢 结 构

组 合 结 构

竹 木 结 构

其 他 结 构

幕 墙 系 统

屋 面 系 统

整 体 部 品

设 备 设 施

管 线 集 成

内 墙 地 面 吊 顶

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装配式建筑的设计流程

六大特征：标准化设计 一体化装修

工厂化生产 信息化管理

装配化施工 智能化应用

3

2017/7/17

传统的设计流程

工程 立项 方案 设计 初步 设计

施工图 设计

技术策划 主体 施工

装配式建筑的设计流程

工程 立项

方案 设计

初步 设计

施工图 设计

主体 施工 构件加工 图设计

技术策划 工程 立项 方案 设计

装配式建筑的设计流程

初步 设计

施工图 设计

构件加工 图设计 主体 施工 技术策划 阶段

设计单位：技术策划 确定产业化范围及预制率

产业化 技术方案确定

产业化 实施方案评审

产业化 施工组织方案评审

与传统的设计流程相比，住宅产业化的设计流程更复杂、更精细、更综合， 增加了技术策划、构件加工图设计等环节。

在住宅产业化的设计中，前期技术策划对项目的实施起到决定性的作用，建筑师及工程 师应协同工作，在充分了解项目定位、建筑规模、成本限额、效率目标及外部影响因素 的前提下，制定合理的产业化范围和预制化率，为后续的设计工作提供设计依据！其中 标准化设计至关重要！

装配式建筑的设计流程

技术策划 工程 立项 方案 设计 初步 设计 构件加工 图设计

施工图 设计

装配式建筑的设计流程

技术策划 主体 施工 工程 立项 方案 设计 初步 设计 构件加工 图设计

施工图 设计

主体 施工

方案设计

设计单位：方案设计 建设单位：产业化技术方案确定 设计单位：初步设计 建设单位：产业化实施方案评审

反馈 意见 反馈意见 反馈 意见

设计单位：施工图设计 （含：预制构件设计 和现浇构件设计）

施工图设计

初步设计

外审单位：施工图审查

在方案设计阶段应根据技术策划的要求做好户型设计和立面设计。通过设计、加 工、施工和装修等全体系的模数协调，实现设计的模数化和标准化，进而实现预 制构件“少规格、多组合”的设计目标。 初步设计阶段预制构件设计应考虑强电、弱电专业的预留预埋管线和开关点位的 设计，同时要进行专项的经济评估，确定最终的技术路线。

施工图阶段按照初设确定的技术路线进行深化设计，各专业与建筑部品、装饰 装修、构件厂等上下游厂商加强配合，做好大样图上的预留预埋和连接节点的 设计，尤其是做好节点的防水、防火、隔声设计和系统集成设计。

装配式建筑的研究

1、《装配式混凝土建筑技术标准》 2、《装配式建筑评价标准》 3、工业化集成设计研发—PC技术体系 ——院科研课题 4、装配式剪力墙结构施工图审查要点 ——北京市科委科研课题 5、装配式混凝土结构施工图审查要点 ——住建部科研课题 6、保障性住房工业化设计建造关键技术研究

4

装配式建筑的研究与工程实践

与示范——十二五国家科技支撑计划课题 7、装配式混凝土建筑预制构件标准化研究 ——院科研课题（计划2017年11月完成） 8、《预制钢筋混凝土楼梯（公共建筑）》标准图 ——标准院（计划2017年10月完成）

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2017/7/17

装配式剪力墙结构体系—北京郭公庄一期公租房项目

项目 总建筑面积 21万m2 地上建筑面 积14.7万m2 总户数 3002套 地上为 6~21 层 最大建筑高 度57.2m

工程实践—北京郭公庄一期公租房项目

项目位于北京市丰台区花乡，南四环外1500m；属于北京 西部发展带的南侧，紧邻丰台科技园区总部基地。

本项目已于2015年底结构封顶

工程实践—北京郭公庄一期公租房项目

装配式剪力墙结构体系—北京通州台湖公租房项目

通州台湖公租房项 目位于北京通州区 台湖镇，分为B1和 D1两个地块。总建 筑面积56.5万m2， 其中地上建筑面积 36.5万m2。容积率 2.5，绿地率30%。 总户数5048套。 建筑层数为14~28F， 建筑最大高度为 79.60m。

本项目已于2015年底结构封顶

装配式剪力墙结构体系—北京通州台湖公租房项目

装配式剪力墙结构体系—北京通州台湖公租房项目

B1地块

D1地块

本项目所有住宅楼全部采用建筑工业化方式建造

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标准化设计：户型标准化设计

A户型(两居）

B户型(两居）

标准化设计：户型标准化设计

C户型(两居） D户型(一居）

两个主力户型：其中A 、B和C户型为两居室 （5400x7200)， D户 型为一居室 (3600x6600) 。 户型的标准化设 计在一定程度上保证 了预制构件模具的重 复利用率，可有效地 降低预制构件生产的 成本，为本项目的工 业化建造打下了坚实 的基础。

本项目公租房均采用小户型，一居室建筑面积35m2左右，两居室建筑面积60m2左右。户型 经过了多轮的筛选和优化，确定采用两个主力户型：其中A、B和C户型为两居室（5400x7200) ， D户型为一居室(3600x7800) 。

户型分布

B1地块

标准化设计：厨卫标准化设计

4种户型采用的是1种的卫生间模块； 60㎡户型采用的1种燃气厨房模块，35 ㎡户 型采用1种电厨房模块 统一厨房和卫生间的尺寸，为装配式装 修以及橱柜、洁具的标准化提供了条件！

厨房B 卫生间 D户型 A、B、C、D户 型

模块类 型

厨房A

应用户型

A、B、C户型

开间进深 尺寸

1.5mX2.1 m —— 1.5mX1.8 m

重复使用 次数

4430

使用比 例

88% 12% 100%

628 5058

D1地块

厨房 A

厨房 A

卫生 间

厨房 A

卫生 间

厨房 B

B1 、D1 地块户数配比表（总） 类型 套数 比例 4420 87.56% 公租房（60 m2） 2 628 12.44% 公租房（35m ） 合计（不含宿舍）

60户型 35户型

卫生 间 卫生 间

5048

100.00%

A户型（60㎡）

B户型（60㎡）

C户型（60㎡）

D户型（60㎡）

B1地块结构标准化设计：归纳为T6、T7两个楼型。

16栋住宅楼均采用装配式剪力墙结构，预制构件包括：预制外墙板、预制内墙板、叠合楼板、预 制阳台板、预制空调板、预制楼梯板。装配式装修包括干式地暖、整体厨卫、同层排水、快装隔墙等

T6标准层建筑平面图

两种楼型：

T6 T7

6

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T6 的产业化设计(3#楼）

3#楼5f~28f采用预制竖向构件。 预制墙板共25种，模具重复利用率平均为340。 经计算统计，本楼型的预制率为 45.1%。

3#楼预制竖向构件统计表 编号 重量（kN） 标准层 YWQ-1/YWQ-1F 51.6 1 YWQ-1a/YWQ-1aF 51.6 1 YWQ-2/YWQ-2F 40.8 1 YWQ-3/YWQ-3F 46.1 1 YWQ-3a/YWQ-3aF 46.1 1 YWQ-4/YWQ-4F 58.3 1 YWQ-5 28.1 4 预制外墙 YWQ-6/YWQ-6F 43.6 1 YWQ-7 19.2 4 YWQ-8/YWQ-8F 42.2 1 YWQ-9/YWQ-9F 46.5 1 YWQ-10 37.1 2 YWQ-11/YWQ-11F 37.7 1 YNQ-1 22.4 2 预制内墙 YNQ-2 38.1 6 38 合计 类型

整楼 B1地块 24 309 24 174 24 309 24 174 24 174 24 309 96 1236 24 309 96 696 24 174 24 174 48 348 24 174 48 618 144 1044 912 8502

T6 的产业化设计(3#楼）

3#楼二层及以上采用预制水平构件。 预制水平构件共11种， 模具重复利用率平均为845。

3#楼预制水平构件统计表 编号 重量（kN） 标准层 整楼 YB-1/YB-1F 6 168 17.1 YB-2/YB-2F 3 84 19.0 YYTB-1/YYTB-1F 1 27 9.4 预制阳台板 YYTB-2/YYTB-2F 1 27 9.4 YKTB-1 6 162 预制空调板 2.8 YLTB-1 1 28 25.0 预制楼梯 YLTB-2 1 28 25.0 30 830 合计 类型 叠合板

B1地块 1860 930 364 364 1860 202 202 9300

预 制

现 浇

装配式剪力墙结构体系—北京通州台湖公租房项目

5

预制构件及其连接节点的设计

本项目所有住宅楼正在进行地上主体结构的施工安装

? 构件设计：预制外墙板

（模板图、配筋图、钢筋表） a、外叶板的厚度50~60mm，减少外叶板的刚度贡献 b、全面考虑安装吊钩、固定螺栓、设备洞口、电盒等， 并应给出埋件个数及规格统计表。 c、窗下填充墙采用混凝土中填充聚苯板的方式 d、钢筋排布、套筒排布、构造措施（钢筋加密）

? 构件设计：预制内墙板

（模板图、配筋图、钢筋表） a、全面考虑安装吊钩、固定螺栓、设备洞口、电盒等 并应给出埋件个数及规格统计表。 b、考虑预制构件安装时的钢筋碰撞 c、与现浇混凝土接触处需要设置粗糙面、明确安装的方向

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? 构件设计：叠合楼板

（模板图、配筋图、钢筋表） a、预制板的厚度为60mm~70mm，通过调整叠合层的厚度来满足整板厚度的要求 b、通过拉大现浇带距离或者微调钢筋来避免相邻预制板的钢筋碰撞 c、在图中明确吊点的位置，并对吊点位置进行补强（桁架钢筋兼作吊点） d、充分考虑现浇层的钢筋布置和上下关系，准确确定桁架钢筋上弦钢筋的位置

? 构件设计：预制阳台板、空调板

（模板图、配筋图、钢筋表） a、充分考虑现浇层的钢筋布置和上下关系，准确确定桁架钢筋上弦钢筋的位置 保证悬挑阳台的安全 b、明确预制装饰构件与预制阳台板的连接关系 c、栏板与阳台板一起预制时需要与预制构件厂沟通构件加工的可行性。

? 构件设计：预制楼梯板

（模板图、配筋图、钢筋表） a、梯段两端的连接关系满足计算假定的约束要求 b、防滑条的设置 c、预制梯段的侧面需要预留脱模吊钩 d、预留栏杆安装孔

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关于装配式建筑的几点思考

1、如何保证产业化项目的建造质量！

1）设计单位 设计单位需要向下延伸，从只关注图纸转变为走出设 计院的大门，从技术策划到构件生产以及施工安装的全过 程，对建造过程中出现的问题提出合理的解决方案； 2）构件生产单位 充分了解各预制构件的受力模型，包括脱模、吊装、 存放及运输等多种工况；灌浆等关键工作需要产业工人完 成，并具备有效的检测手段！ 3）施工总包单位 改变照图施工的老习惯，监控构件生产和运输的全过 程，并对预制构件安装的关键节点提出有效的施工措施。 总之，只有全产业链各企业共同努力，才能保证现阶 段的建造质量！

2、塔吊的选型与设计

1）塔吊的选型 塔吊性能应满足构件卸车区、存放区及施工安 装的布置要求。为了节约塔吊的成本，构件拆分设 计时应充分考虑预制构件的重量和位置，单构件重 量一般不宜大于6t，两端山墙的预制构件重量应尽 量轻一些。 2）塔吊的锚固

随意弯折钢筋普遍

由于目前的产业化项目一般都采用预制夹心保 温复合外墙板，给塔吊的锚固带来了一定的困难！ 设计时应统筹考虑，配合总包单位确定位置，优先 考虑锚固于现浇边缘构件部位，也可锚固于内墙边 缘构件，均须认真复核边缘构件的承载能力并预留 锚固钢板，必要时须采取加大配筋、设置钢梁等加

局部注浆孔堵塞

强措施！

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3、叠合楼板的吊点设计与安装

1）叠合楼板桁架钢筋的设计 设计叠合楼板的桁架钢筋的高 度时应充分考虑保护层厚度和垂直 方向上铁的钢筋直径；尤其是悬挑 阳台上铁锚固区，常常会造成保护 层厚度不足。 2）吊桁架钢筋的必要条件 右图中叠合楼板不单独设置吊 筋，采用直接采用吊桁架钢筋进行 吊装。实际上是有条件的：应认真 复核吊点的承载力，且当构件重量 较大时宜增设吊点！避免吊点失效 造成重大工程事故！

4、预制楼梯连接节点的设计与安装

规范中规定：“预制楼梯可采用一 端铰接、一端滑动的设计方案”。 设计时如何实现？采用楼梯梁设置 牛腿的方式，牛腿上设置锚固钢筋，楼 梯两端设置安装孔； 楼梯板吊装时将锚 固钢筋插入安装孔内，安装就位后，上 端采用灌浆料将安装孔灌实实现铰接， 下端采用软材料封堵安装孔实现滑动连 接并能防止大震下楼梯跌落；做到了连 接节点的经济实用！ 另外，楼梯吊装时宜采用扁担梁确 保构件重心与吊点中心重合；并适当考 虑起吊角度，以方便就位，一般起吊角 度取值适当大于安装角度。

5、双向板板缝节点设计的不断优化

以双向叠合板整体式接缝节点为例，目前规范中的节点不易施工（安装时需要钢筋 弯折）；本项目设计时进行了适当优化，但仍不利于构件生产；经过与加工及总包单位 反复沟通，在不增加施工模架的情况下，缝宽可由200增大到300~350！既能满足双向 板的受力要求，又为加工和安装提供方便！

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范文五：预制装配式剪力墙结构及其连接技术

第２９卷，第１期

２０１３年３月世界地震工程ＷＯＲＬＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏＩ．２９．Ｎｏ．１Ｍａｒ．２０１３文章编号：１００７—６０６９（２０１３）０１—００３８—１１

预制装配式剪力墙结构及其连接技术

陈建伟１’２，苏幼坡１’２

（１．河北联合大学建筑工程学院，河北唐山０６３００９；２．河北省地震工程研究中心，河北唐山０６３００９）

摘要：为适应建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求，预制装配式剪力墙结构的研究和应用成

为目前结构工程中的热点问题。从预制装配式墙板结构的发展概述人手，就预制装配式剪力墙结构

的构件、节点与接缝连接和整体性研究方面，总结了近年来国内外学者对预制装配式剪力墙结构的

研究成果，并对其抗震性能、接缝连接构造以及相关钢筋连接技术进行了系统归纳与分析。介绍了

装配式剪力墙结构的标准化和工程应用进展情况。对当前预制装配式剪力墙结构研究和抗震设计

中存在的问题进行了简要分析与探讨，指出了装配式结构的研究方向和有待重点解决的问题。

关键词：剪力墙；预制装配式；节点连接；住宅产业化

中图分类号：ＴＵ３７５文献标志码：Ａ

Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｈｅａｒｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ＣＨＥＮＪｉａｎｗｅｉ１’２

Ｙｏｕｐ０１?２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｔｅｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３００９，Ｃｈｉｎａ；

２．ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３００９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅ

ｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｓｈｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｅａｒｗａｌｌ；ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ；ｊｏｉｎｔｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｈｏｕｓｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ

引言

预制装配式剪力墙结构是实现住宅产业化和建筑节能节排的有效途径之一，长期以来，混凝土建筑主要采用现场施工的传统作业方式，工业化程度低，水耗、能耗、人工垃圾、污水排放量大，不符合国家节能和环保

收稿日期：２０１２—０８—２１；修订日期：２０１２—１２—１６

基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２７８１６４）作者简介：陈建伟（１９７８一），男，副教授，博士，主要从事防灾减灾、工程抗震研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｅｕｕ２０１０＠１６３．ｃｏｎｌ

第１期陈建伟，等：预制装配式剪力墙结构及其连接技术３９的可持续发展政策。采用装配式结构，可以工厂预制、现场装配，实现住宅产业化，同时可以有效提高材料在建筑节能和结构性能的效率、节约能源与资源，减少建筑垃圾和环境的不良影响、降低施工场地限制等¨］。近１０年来，我国在装配式混凝土建筑方面的研究也在逐渐升温，为提高预制装配式结构性能和实现住宅产业化提供了重要技术基础。截止２０１２年９月在全国先后批准建立了２７个国家住宅产业化基地，中国建筑科学研究院、清华大学、东南大学、哈尔滨工业大学、万科企业股份有限公司、黑龙江宇辉建设集团、天津住宅集团等多家单位开展了相关技术研究，并在一些房地产开发项目中得到了一定规模的示范和应用心］。

剪力墙结构是多高层住宅建筑最常用的结构形式，因此开发适合于产业化的预制装配式剪力墙结构住宅建筑，是住宅产业化的发展趋势。从国内外的研究和应用经验来看，与装配式框架结构相比，装配式剪力墙结构中存在更大量的水平接缝、竖向接缝以及节点，将预制构件连接成整体，使得整个结构具有足够的承载能力、刚度和延性，以及抗震、抗偶然荷载、抗风的能力，因此，这些节点和接缝的受力性能直接决定结构的整体性能，因此，受力合理、方便施工的墙板节点和接缝设计是装配式剪力墙结构设计的关键技术，是决定该结构形式能否推广应用的重要影响因素。

预制装配式剪力墙结构可以分为部分预制剪力墙结构和全预制剪力墙结构。部分预制剪力墙结构主要指内墙现浇、外墙预制的结构，该结构目前在北京万科的工程中已经示范应用。由于内墙仍为现浇，其预制化率较低‘１ｏ。全预制剪力墙结构是指全部剪力墙采用预制构件拼装装配。该结构体系的预制化率高，但拼缝的连接构造比较复杂、施工难度较大，难以保证完全等同于现浇剪力墙结构，目前的研究和工程实践已经取得很多研究成果，本文通过对国内外学者的相关研究成果进行系统的归纳与分析，重点对预制装配式剪力墙结构的构件、节点、接缝以及整体受力性能的研究现状进行综述，并对预制装配式剪力墙结构的推广应用需要进一步研究的问题进行探讨。

１国内外预制装配式墙板结构的发展概况

在国外，预制装配式剪力墙结构多用于低层、多层和高层建筑，欧洲国家（如丹麦、德国、法国、英国等）的预制装配式结构可达１６—２６层，而日本的装配式剪力墙结构一般在１０层以内¨ｊ，并且该结构形式在地震中表现出良好的抗震性能，例如墨西哥智利大地震和日本阪神大地震中的很多预制混凝土剪力墙结构几乎没有破坏，或者修复设备连接后可以马上恢复使用。４。。

预制装配式剪力墙结构是实现住宅产业化的有效途径之一，１９世纪末期，欧洲首先提出预制混凝土墙板结构，并在一些工程中得到应用，但早期预制墙板结构多用于非结构构件¨１。二战结束以后，欧洲一些国家出现住房紧张、资源紧缺、劳动力不足等问题，逐步开始推行住宅产业化改革，使得预制装配式结构的得到快速发展，到２０世纪６０年代，装配式结构成为某些国家的主要建筑形式。日本的装配式大板结构始于２０世纪６０年代，其中３～５层的中层建筑占主导地位，而在高层建筑中采用高强型钢或钢筋混凝土框架组合施工【６ｊ。目前，美国、日本、新西兰等国均颁布相关的装配式混凝土结构技术规程。美国联邦政府和城市发展部颁布了美国工业化住宅建设和安全标准。其中发达国家的预制装配式混凝土结构在建筑中所占比重较大，瑞典新建住宅中通用构件占８０％，美国约为３５％，欧洲约３５％～４０％，日本则超过５０％。

在国内，预制装配式结构始于２０世纪５０年代，多用于工业厂房、办公楼等建筑。然而从２０世纪８０年代中期以后，由于预制装配结构的造型单一、防水技术落后、构件生产企业规模小等问题，该结构形式的应用逐渐减少，进入低潮阶段。进入２１世纪后，装配式结构的优点重新得到重视，并且随着建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求，预制装配式结构的研究正在逐步升温，并且在一些试点项目中得到应用。

近年来，万科公司、黑龙江宇辉建设集团、中南控股集团有限公司、天津住宅集团、黑龙江建设集团等被批准为国家住宅产业化基地，建造了多栋装配式剪力墙结构试点工程。例如哈尔滨新新怡园小区４＃、５＃和洛克小镇１４号楼，北京市丰台区万科假Ｅｔ风景项目ＤＩ／Ｄ８号楼，中南控股开发的四幢全预制装配式短肢剪力墙结构住宅楼，均为预制装配式剪力墙结构，如图１所示装配式剪力墙结构施工现场。

世界地震工程第２９卷

图１

Ｆｉｇ．１预制装配式剪力墙结构装配施工ｃｏｎｃｒｅｔｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｓｈｅａｒｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

中国建筑科学研究院、清华大学、哈尔滨工业大学等也纷纷进行了相关的研究工作，并与国家住宅产业化基地合作，将最新研究成果进行应用，例如清华大学提出的竖向钢筋套筒连接技术、哈尔滨工业大学提出的插入式预留孑Ｌ灌浆钢筋连接技术分别在万科北京公司和黑龙江宇辉建设集团开发的试点项目中得到应用。

２国外预制装配式剪力墙结构性能与理论研究

２．１结构体系的研究

Ｐｅｋａｕ等７一指出为保证预制装配结构的整体性，当时的波特兰水泥协会提出的一个简化设计方法，并指出相关研究都是在静力荷载下得到的，因此需要对工程常见的持时短的非正常荷载作用下受力性能进行研究。文中对一受损的６层预制混凝土剪力墙结构，在瞬时荷载作用下动态响应进行研究，其中瞬时荷载是模拟的室内煤气爆炸，并进一步基于有限元分析，对遭遇局部墙板破坏后的整体结构抗连续倒塌性能进行研究。研究发现：当考虑所有响应参数，并在全部倒塌时间内进行分析时，动态响应冈子的变化幅值较大，参数的平均动态响应因子影响受损整体结构的承载力，即竖向连接的延性要求和水平连接的最大承载力应在１．４至２．０的范围内，个别值达到４。

Ｍｏｃｈｉｋｉｌ８。对多层预制混凝土剪力墙竖向接缝的抗震性能进行了试验研究。文中指出日本多采用周围柱现浇、预制剪力墙板竖向接缝无销键连接方式。７个试件均为３层单跨预制剪力墙，缩尺比例约为１／８，研究的参数为竖向接缝中水平分布筋数量、水平接缝有无销键和传力杆。通过试验结果分析得出，预制混凝土剪力墙的最大荷载受到水平、竖向接缝约束条件的组合影响，极限荷载与水平接缝的约束条件（包括销钉作用）有关，对于水平接缝布置销键的试件，达到最大荷载的刚度与是否布置传力杆无关二

Ｐｅｋａｕ。９通过谱分析和有限元分析研究一幢１２层预制剪力墙结构的抗震性能：通过分析得出，含竖向接缝的预制剪力墙对其抗震响应影响不太显著，与相等基本周期的整体墙响应很接近二竖向接缝设计主要考虑其抗剪承载力，相比而言轴力很小，不超过抗剪承载力的６０％。

Ｈａｒｒｙ等’１０针对预制混凝土大板结构，提出了一种适用于预制混凝土剪力墙的缩尺动力模型，包括设计、施工、测试等过程。缩尺模型的比例为３／３２，在一个小振动台上对一个３层和５层的预制混凝土剪力墙模型分别进行了振动试验，另外对一个六层的预制剪力墙结构进行了模拟地震荷载试验：试验考察的主要参数是竖向接缝中的配筋率、单调荷载以及周期荷载。，通过拟静力试验发现，相比结构连续倒塌设计要求的抗剪承载力，试验值随着接缝配筋率的不同而变化幅值较大，可以达到设计值的３．６倍。同时随着竖向接缝面积的增大，模型的抗剪延性进一步提高，捏拢效应更加明显。基本周期与抗剪承载力的比值随着竖向接缝处钢筋的增加而降低，但是不论单调荷载还是周期荷载，其承担的总荷载并没有降低『：

Ｏｌｉｖａ等。¨分别在美同和南斯拉夫进行了大板结构（试件均为３层）振动台和拟静力试验，通过理论和试验分析了这２种不同试验的相关性。对比分析试验结果得出，振动台试验和拟静力试验所得位移一承载力曲线、破坏机理较一致。但同时存在３个本质不同点，即拟静力试验表现出更好的耗能性，翼缘的受力响应存在不同，振动台试验中墙板两端的破坏特征不对称。

Ｎａｚｚａｌｉ“研究了轴向荷载对多层预制承重剪力墙结构滞回性能的影响，试验研究得出滞回环的大小随着轴向荷载的增加而减小。文中建立了一个弹簧支撑的简化刚性杆模型，分析结果显示轴向荷载对其滞回

第１期陈建伟，等：预制装配式剪力墙结构及其连接技术４１性能绝对值并没有影响，与试验结果不一致的原因是由于轴力的存在导致输入结构的能量增加，使得滞回环大小明显减小。最后提出一个耗能因子，基于该因子的计算结果与试验结果吻合较好。

２．２结构构件的研究

Ｙａｈｙａ等ｕ∥对无粘结后张法预制混凝土墙的水平荷载性能及抗

震设计进行研究，试验中利用后张钢筋穿过水平接缝将预制混凝土

墙连接在一起，如图１所示，通过试验研究了开洞对预制混凝土填充

墙的受力性能影响，研究得出，无粘结后张法预制混凝土墙在强度和

初始刚度方面类似于整体现浇的混凝土墙，延性较好，经历很大的非

线性水平位移后只发生很小的破坏，这种非线性的性质主要是由于

水平接缝的张开和闭合。通过纤维单元模型建立分析墙模型，对这

些接缝的张开和闭合在周期荷载作用下进行分析。发现构件表现出

非线弹性。通过研究，提出了一种无粘结后张法预制混凝土墙的抗

震设计方法，基于此，能够使结构在规范设计水平的地震动时仅发生

较小破坏，经历逃生水平地震动时，结构发生破坏但不至于全部失

效。图２无粘结后张预制混凝土墙立面图Ｆｉｇ．２Ｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｆｕｂｂｏｎｄｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｐｏｓｔ—ｔｅｎｓｉｏｎｅｄｐｒｅｃａｓｔｗａｌｌ

Ｐｅｋａｕ等¨４。提出了一种改进的离散单元模型来模拟预制剪力墙板，其中考虑了局部墙板倒塌持时的影响，研究得出局部倒塌的持时在性能分析不容忽视。基于该模型，文中对一个１２层３跨的预制剪力墙墙结构进行模拟分析，分别考虑了地震荷载和连续倒塌作用下竖向接缝处的抗剪延性性能。研究表明：如果预制剪力墙满足抗震设计，则对抗连续倒塌（不考虑地震作用影响）设计中竖向接缝的抗剪延性和水平接缝的抗剪切滑移能力均满足要求。

Ｋｈａｌｅｄ等¨卜１７。对５种不同钢筋连接方式的预制混凝土剪力墙进行压弯拟静力试验研究。ＲＷ，即将下部结构竖向钢筋焊到预制墙体中预留的角钢上，最后在接缝及孔洞位置灌注混凝土，广泛应用于加拿大的预制混凝土结构；ＲＳ，即上下钢筋均放在套筒里，安装后往钢套筒里灌注无收缩高强的砂浆，主要应用于美国和日本的预制混凝土结构；ＲＳＵ纵筋连接方式与ＲＳ相同，仅在锚固区域上方设置了一段钢筋与混凝土无粘结的范围；ＲＳＫ，其竖向钢筋连接方法同Ｒｓ，另外水平连接处制作了５个键槽以保证抗剪；ＲＴ，将上下钢筋均通过螺栓连接到一个钢管上。试验分析表明，五种水平连接的强度、刚度、延性、耗能性能、变形性能都令人满意。其中ＲＳＵ延性最好，ＲＳＫ承载力最高，ＲＳＫ、ＲＴ承载力与延性均较差，ＲＳＫ耗能能力较低，极限位移角均大于１／１００。

Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｉ等¨８。进行了预制墙板竖向接缝的２９个试件试验研究，考察了竖向接缝的抗剪能力和剪切刚度。对抗剪性能的评估是基于剪摩假定（ｓｈｅａｒｆｒｉｃｔｉｏｎｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ）和摩尔一库伦破坏准则。研究指出，预制剪力墙的竖向接缝在结构中发挥更重要的作用，因为其性能类似于双肢剪力墙的外墙托梁，结构中其水平接缝虽然也是弱连接，但是由于自重和上部荷载的作用，收到正应力的作用，所以刚性相对竖向接缝要大。结果表明：竖向接缝的抗剪承载力与填充墙混凝土强度、接缝处配筋率、抗剪键的面积以及收缩、徐变、滑移等因素有关。建立了剪切刚度与混凝土强度、配筋率、滑移之间的经验公式。

Ｂｈａｔｔ¨９。基于纽马克不完整的耦合理论（Ｎｅｗｍａｒｋｇｉｎｐｌｅｔｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ），对开洞和未开洞预制剪力墙中竖向接缝对连接刚度的影响进行分析。主要考察的参数有连接刚度、节点数量和预制墙的高度，并提出预制剪力墙结构设计的一些建议。

Ｈａｓｈｉｍ等。２叽对大板结构竖向接缝的极限剪切强度进行计算分析，文中对比了相关的经验公式、理论公式以及剪摩设计公式估计极限剪切强度的计算结果。根据摩尔一库伦破坏准则，给出适用于花键节点和平面节点的建议公式，并且根据７３个花键节点和１３个平面节点试验数据对建议公式进行修正，考虑了节点混凝土的贡献和钢筋的销栓作用。对花键节点的建议公式如下：

Ｅ＝０．０４４２ｋ?上。＋０．４９０１Ａ。?ｆｙ

Ｆ．＝Ａｋ?正．。￣／（０．１７—０．７７／ｋ）０．７ｒ／ｋ１≥０．０５１１≤０．０５１（１）（２）

对于平面节点的建议公式为

Ｖｕ＝０．０１４４Ａ?工。＋０．４３３（Ａ。。工＋Ⅳ）ｒ／≥０．０１６６（３）

４２世界地震工程第２９卷

Ｋ＝Ａ?，。√（ｏ．０５—０．７５＊／）０．７５＊／７７＾ｓ０．０１６６（４）

式中ｖｏ为极限抗剪承载力，Ａ。为抗剪键面积Ｚ。为混凝土立方体抗压强度，Ａ。为横向钢筋的面积，ｆｖ为钢筋的屈服强度，仇＝Ａ。?ｆｙ／Ａ。?丘。，Ａ为平面节点的有效剪切面积，Ｎ为抗压承载力，７７＝Ａ。‘Ｌ／Ａ。五。。通过计算表明，该公式对设计花键和平面节点具有良好的安全性和经济性。Ｈａｓｈｉｍ心¨又考察了大板结构竖向接缝中采用钢纤维增强混凝土对抗剪强度的影响，共进行了１２个全尺寸的平面、花键、槽式节点试验，试验结果表明，通过增加钢纤维能够显著改善抗剪性能，并根据ＡＣＩ规范和ＢＳ８１１０的修正公式，得出的抗剪强度与试验值吻合较好。

３国内预制装配式剪力墙结构性能与理论研究

３．１结构体系的研究

尹之潜等心２ｊ对一个１／５缩尺的１０层装配式大板结构模型和一个１／６缩尺的１４层装配式大板结构模型进行了振动台试验，当输入Ｅ１Ｃｅｎｔｒｏ地震波后，发现结构的破坏主要发生在预制构件连接的部位，说明连接位置是装配式结构的薄弱部位。当输人双向地震作用时，对应模型的边缘构件破坏比单向地震输入时要严重，建议实际结构的角柱应适当加强。

姜洪斌心３１对一个３层足尺预制混凝土剪力墙进行了拟静力子结构、拟动力子结构试验研究，试验原型为一幢１２层的预制混凝土剪力墙结构，试验的３层为底部３层，上部９层为计算子结构。通过拟静力子结构试验主要是对插入式预留孔钢筋搭接连接性能进行研究，并通过结构的整体抗弯性能反映钢筋连接性能，同时对子结构施加水平往复荷载来研究结构抗震性能，研究结果表明，采用插入式预留孑Ｌ灌浆钢筋搭接连接的结构具有良好的恢复力特性，结构开裂后刚度下降缓慢，无突变，开裂部位出现在底部弯矩最大处，可以采用现浇混凝土设计规范进行受力计算，层间位移比满足高层结构水平位移限制。根据ＰＫＰＭ试算结果得出，在规定的高度范围内结构在小震作用不会发生明显破坏。

通过拟动力子结构试验研究预制剪力墙结构在地震作用下破坏过程、破坏特征以及抗震性能。试验和模拟均采用采用Ｅ１Ｃｅｎｔｒｏ（Ｓ—Ｎ）地震动记录，合理设置等效力控制器，解决子结构为多自由度体系的位移控制问题。试验结果表明，预制混凝土剪力墙结构在地震作用下具有良好的抗震性能，属于延性结构，结构的侧向刚度没有突变，没有薄弱层。结合拟静力、拟动力子结构试验结果，文中认为采用插入式钢筋连接方式制作的预制混凝土剪力墙结构可以具有和现浇结构相同的抗震性能，因此，可以根据《高层混凝土结构技术规程》进行结构设计。

中国建筑科学研究院陈惠玲等心４１对预制整体带边框剪力墙在水平往复荷载作用下的强度和延性进行研究，试验为一个１／２缩尺的３层预制带边框剪力墙结构。通过试验结果，对预制剪力墙的抗裂性、裂缝开展、带边框剪力墙强度计算、墙的恢复力曲线、水平位移和延性进行了分析，提出该结构形式可用于新建的预应力、普通钢筋混凝土多高层框架房屋的抗震结构体系，也可用于旧建筑震后的修复与加固。

陈彤等旧纠介绍了一栋抗震设防烈度为８度的装配整体式剪力墙结构高层住宅建筑的设计。对其结构性能目标、整体设计原则、结构抗震验算、预制墙板设计等问题给予阐述。文中指出完全等同现浇剪力墙结构，不考虑预制墙板的结构功能的做法都会使问题简化，然而对结构设计都是不经济和不合理的。建议装配式建筑规范修编时适当考虑基于眭能目标的设计方法。

陈锦石等心刮对一个４层的全预制装配整体式剪力墙结构空间模型进行了低周反复荷载试验研究，模型为１／２缩尺，试验结果表明，试件承载力及刚度均远高于规范要求及设计结果，屈服荷载远高于设计地震剪力，试件在中震作用下仍保持弹性状态，满足大震不倒的设防目标。张军等心７。对全预制装配整体式剪力墙结构进行应用研究，以南通市海门中南世纪城３３号楼为试点工程，对该结构形式的基本原理、技术特点及节点连接构造等施工工艺给以介绍。

孙金墀等嵋引进行了一个６层装配整体式剪力墙结构体系模型试验，缩尺比例为１／４，其竖向结构为预制墙板，水平结构采用叠合板，研究其在低周往复荷载作用下高层剪力墙下部的受力状态，以改进全装配大板结构的抗震性能。试验结果表明，试件整体具有良好的整体工作性能，水平接缝的荷载均匀传递，反复荷载作用下，具有稳定的恢复力曲线和可靠的延性。

第１期陈建伟，等：预制装配式剪力墙结构及其连接技术４３３．２结构构件的研究

钱稼茹等‘２卜３０。，张薇敬等∞¨分别对５个剪跨比为２．２５和３个剪跨比为２．３２的预制钢筋混凝土剪力墙试件进行了拟静力试验。墙体竖向钢筋采用了不同的连接方法，对其破坏特征、耗能能力等抗震性能进行分析，试验观察预制墙试件和现浇墙试件破坏特征相同，均为竖向钢筋受拉屈服、底部混凝土压弯破坏，并且给出预制装配式剪力墙可靠连接的一些建议。张薇敬等１３２。３１进行了设置现浇边缘构件的单片和双片预制圆孑Ｌ板剪力墙试件拟静力试验。试验表明，剪力墙试件与基础梁连接部位均出现开裂，边缘构件均沿高度方向出现水平裂缝，试件破坏形态均为弯剪破坏。两类试验均表明可以按照现行规范计算其承载力，设置现浇的边缘构件预制圆孔板剪力墙可以作为建筑抗震结构构件。

张家齐‘３４。进行了９个预制混凝土剪力墙受压性能试验，其中２个为轴压试验，用于研究试件弹性阶段的力学性能，分析钢筋和混凝土的工作状态，７个偏压试验，用于分析不同钢筋直径对承载力的影响。试验结果表明，采用插入式预留孔灌浆钢筋连接的预制剪力墙和现浇剪力墙具有相同的受力性能和破坏模式，并且可以按照现浇剪力墙结构理论计算承载力。

杨勇‘３纠进行了３片带竖向结合面的预制剪力墙试验研究。对试件的破坏过程和形态、受力性能、变形能力等与现浇墙进行了对比分析，结果表明，两者的抗震恢复力曲线相比，带竖向结合面的预制试件承载力稍低，但延性更好，因此表现出更好的抗震性能。考虑钢筋剪摩和销栓作用的影响下，提出竖向结合面的预制混凝土剪力墙抗剪设计计算公式。

台湾集集地震发生以后，对原来抗震水平不足的建筑拟采取预制剪力墙加固，来提高建筑抗震性能，为此，颜万鸿‘３纠完成了６个大尺寸传统配筋方式的钢筋混凝土预制剪力墙构件试验（如图３左图所示），考察混凝土强度、配筋率、排筋方式等因素对其承载力及抗震性能的影响。结果表明，剪力墙的混凝土强度越大、钢筋量越大，其极限强度、极限位移与延性均有所提高，并且试件本身耗能较大。为考察不同配筋方式对试件抗震性能的影响，谢忠龙‘３７。完成了５个大尺寸扇形配筋方式的钢筋混凝土预制剪力墙构件试验（如图３右图所示）。结果表明，与传统配筋方式剪力墙试验结果相差不大，为此，从施工便捷考虑，建议选用传统配筋方式的预制剪力墙加固原有建筑物。

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图３

Ｆｉｇ．３Ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｏｆｐｒｅｃａｓｔ不同配筋方式的预制剪力墙试件ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｈｅａｒｗａｌｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｓｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ

国外预制剪力墙的研究中多引入了预应力技术，如前所述，而我国考虑到预应力技术成本昂贵，应用范围受到限制，为此提出了预制叠合墙的结构形式。

叶献圉等口８１完成了３片预制叠合板式混凝土剪力墙拟静力试验，考察不同边缘构件对剪力墙承载力、变性特征以及耗能能力进行研究。结果表明，叠合板式剪力墙的破坏形态、滞回曲线、裂缝等性能较接近，水平承载力比现浇墙略低，但预制部分和底部是薄弱环节，建议设置抗剪槽或抗剪斜钢筋。

朱张峰等∞钆完成了３个预制装配式剪力墙结构中间层边节点（即为Ｔ形墙、梁、板节点试件）的抗震性能试验，试件为足尺构件，在低周往复荷载作用下，预制试件表现出良好的抗震性能，较现浇试件其承载力和位移延性均有所提高，刚度和耗能能力基本接近。

从上述国内外对预制装配式剪力墙研究成果来看，多侧重预制剪力墙墙板之间接缝、节点连接以及整体性能，因其抗震性能取决于此，只有连接可靠、方便施工、受力合理的接缝设计和构造才是预制装配式剪力墙结构得以推广应用的关键因素。考虑到新型装配式结构体系的出现、装配式结构抗震性能表现出的不确定性等问题，目前对预制装配式剪力墙抗震性能的研究仍是结构工程中的热点问题。

世界地震工程第２９卷

４国内外装配式剪力墙分布钢筋连接技术研究

钢筋连接技术是预制装配式混凝土结构的关键技术之一，可靠的连接是保证结构整体性和抗震能力的关键。据国内专家对日本预制装配式结构的调查结果显示，其装配式结构中墙内竖向和水平分布钢筋在接缝处并不是每根均进行连接，而是即仅将少量粗钢筋进行连接，多数分布细钢筋不进行连接，而目前我国装配式剪力墙几个试点项目中也采用此钢筋连接方式，清华大学、哈尔滨工业大学等单位对其中粗钢筋连接进行了大量研究。经过对大量相关文献的搜集与整理，装配式混凝土结构中钢筋连接主要采用套筒连接、浆锚连接和机械连接３种方式。

４．１套筒连接

套筒连接技术是将连接钢筋插入带有凹凸槽的高强套筒内，然后注入高强灌浆料，硬化后将钢筋和套筒牢固结合在一起形成整体，通过套筒内侧的凹凸槽和变形钢筋的凹凸纹之间的灌浆料来传力。

套筒连接技术在美国和日本的应用广泛，１９７０年美国结构工程师Ｙｅｅ博士发明了ＮＭＢ连结套筒技术，当时连接套筒是锥形的（如图４所示），并获得专利。并将这种技术应用于一栋３８层的ＡｌａＭｏａｎａ旅馆（檀香山）建筑中，用于连接预制混凝土柱。

图４ＮＭＢ套筒接头

Ｆｉｇ．４ＳｌｅｅｖｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆＮＭＢ

该套筒连接分为Ｙ型（屈服强度型：承载力可达钢筋屈服强度的１２５％）和ｕ型（极限强度型：可达钢筋极限强度），屈服点大于４２０ＭＰａ，抗拉强度大于６００ＭＰａ，延伸率大于６％，实现了钢筋的可靠连接，并用于装配式大板结构和框架结构中㈣。

该专利在１９７２年被日本一家公司购买，后经过大量研究和改进，

于１９８６年发明了ｘ型连接套筒，在北美和日本应用广泛。最新的套

筒连接是将套筒一端的连接钢筋在预制厂通过螺纹完成机械连

接１４１，另一端钢筋在现场通过灌浆连接，如图５所示。对套筒连接的

试验研究包括套筒应力一应变关系，循环张拉的疲劳性能，钢筋偏位、

灌浆料扰动对连接性能的影响等问题。

钱稼茹等。２９采用日东工业生产的Ｄ—１６套筒，对预制剪力墙的图５现代套筒灌浆连接

竖向钢筋进行连接，与现浇剪力墙对比进行抗震性能试验研究。结果Ｆｉｇ．５Ｍｏｄｅｍｇｒｏｕｔｉｎｇ

表明：采用此套筒连接的剪力墙能够有效传递竖向钢筋应力，破坏形ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｓｌｅｅｖｅ

态和现浇试件的相同。

４．２浆锚连接

浆锚连接技术，又称为间接锚固或间接搭接，是将搭接钢筋拉开一定距离后进行搭接的方式，连接钢筋的拉力通过剪力传递给灌浆料，再通过剪力传递到灌浆料和周围混凝土之问的界面上去。

姜洪斌。２３提出了插入式预留孑Ｌ灌浆钢筋搭接连接方法，如图６（ａ）所示，并获得专利，该方法施工简单，省去了钢筋焊接或同外套筒连接等复杂的连接方式，并通过８１个钢筋锚固试件、１０８个钢筋搭接试件研究其承载力及影响因素。试验及讨论结果表明，插入式预留孑Ｌ灌浆钢筋搭接连接方法是一种连接可靠、方便施工、价格低廉的适合于预制混凝土结构的钢筋连接方法。赵培Ｍ２］针对该方法，进行了不同配箍率对钢筋搭接长度影响的试验研究，涉及钢筋直径尺寸有１２ｍｍ、１６ｍｉｌｌ、２０ｒａｍ，共个试件。结果表明，对搭接钢筋配置螺旋箍筋约束，可以有效降低搭接长度。

钱稼茹等”。进行了４片预制剪力墙的抗震性能试验，其中竖向钢筋采用留洞浆锚、间接搭接的连接方式。试验结果表明，该搭接方式能够有效传递钢筋应力，钢筋受拉屈服，混凝土受压破坏，滞回曲线饱满。钢

第１期陈建伟，等：预制装配式剪力墙结构及其连接技术４５筋搭接试件如图６（ｂ）所示。

预埋钢筋混凝土试件待插入钢筋

螺旋箍筋

（ａ）灌浆孔

图６钢筋浆锚搭接

Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｇｒｏｕｔｉｎｇａｎｃｈｏｒｉｎｇｏｖｅｒｌａｐ—ｊｏｉｎｔｏｆｓｔｅｅｌｂａｒ

４．３机械连接

机械连接技术是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面

的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。据日

本焊接学会调查，目前钢筋连接方法已有６４种，其中６０％是机械连

接法。从２０世纪８０年代我国开始对钢筋机械连接的研究，常用的钢

筋机械接头有套筒挤压接头、锥螺纹接头、镦粗直螺纹接头熔融金属

充填接头等，在我国最新规范——《钢筋机械连接技术规程》（ＪＧＪｌ０７

—２０１０）‘掺均有对相关连接方法及参数的规定。

美国ＥＲＩＣＯ公司是一家世界级的钢筋连接设计和生产公司，其

钢筋连接方法被广泛应用于建筑结构中，代表性的几种钢筋机械连接

方法如图７所示：

５图７Ｆｉｇ．７ＥＲＩＣＯ钢筋机械连接ＴｈｅｒｅｂａｒｓｓｐｌｉｃｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＥＲＩＣ（）ｐａｎｙ装配式剪力墙结构标准规范的发展

在国外，美国结构规范ＡＣｌ３１８一０８第１６章中对预制装配式结构分类、设计做出详细规定，装配式预应力协会（ＰＣＩ）出版《ＰｒｅｃａｓｔＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＤｅｓｉｇｎＨａｎｄｂｏｏｋ）｝以及波特兰水泥协会都对装配式混凝土设计做出规定。英国编制了国家建筑架构和公共建筑架构对装配式构件标准化。日本的装配式结构使用较早，相应的规范标准比较完备，日本建筑学会、日本建筑中心、日本预铸建筑学会等单位编制了１０余部装配式结构设计和施工规范及行业标准”。。

在国内，对于装配式混凝土结构设计、施工标准化方面也取得了一些成果，１９９１年，中国建筑技术发展研究中心和中国建筑科学研究院共同编制了《装配式大板居住建筑设计和施工规程》（ＪＧＪ１—９１）；２００９年，万科集团和深圳泛华工程集团有限公司编制了深圳地方规范《预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范》；２０１０年，哈尔滨工业大学会同黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司编制了《预制装配整体式房屋混凝土剪力墙结构技术规范》；２０１０年，江苏省住房与城乡建设厅颁布了《预制装配整体式剪力墙结构体系技术规程》（征求意见稿）；２０１０年，中国建筑标准设计研究院和中国建筑科学研究院会同有关科单位，共同编制了《装配式混凝土结构技术规程》（征求意见稿）。在钢筋连接方面，我国最新修订颁布了《钢筋机械连接技术规程》（ＪＧＪｌ０７—２０１０）；２０１１年，中国建筑科学研究院、北京榆构有限公司会同相关单位编制了《钢筋连接用灌浆套筒》（征求意见稿）、《钢筋套筒连接用灌浆料》（征求意见稿）等标准，这一系列技术规程融合了国内预制装配式剪力墙结构的最新研究成果，将成为中国装配式混凝土剪力墙结构标准化的里程碑。

６有待研究的问题

预制装配式混凝土剪力墙结构及其连接技术的研究和应用虽然取得很大的进步，但仍然存在一些问题，值得进行深入研究：（１）随着预制装配式混凝土剪力墙结构应用范围的扩大，会在一些抗震设防区域使用，或者随国家地震

４６世界地震工程第２９卷区划图的调整，使得原有建筑的抗震设防标准提高，因此，仍需对预制装配式剪力墙的抗震性能进行深入研究，其抗震性能的好坏是该结构形式得以推广应用的关键问题。

（２）相对于装配式框架结构，预制装配式剪力墙结构存在更大量的水平接缝、竖向接缝、边框节点等连接问题，有效、可靠、施工方便的连接方式是保证装配式剪力墙结构安全、正常工作的前提，目前对于连接方式主要集中在“湿连接”，而对于“干连接”的研究较少。

（３）对现浇剪力墙国内外进行了大量带边框的组合剪力墙结构试验研究，例如型钢边框、钢管混凝土边框、钢筋混凝土柱边框等，结果表明带边框组合剪力墙结构能够改单一抗震防线为多道抗震防线，可以有效提高剪力墙的整体抗震性能，因此，可以将带边框的形式应用于装配式混凝土剪力墙结构，目前国内外对此研究较少，对其节点、接缝、整体试件的受力性能及抗震性能值得深入研究。

（４）虽然国内颁布了一些地方的预制装配式剪力墙规范标准，但仍需出台一套完整预制装配式混凝土剪力墙结构设计、施工、抗震的国家级规范或行业标准。

预制装配式混凝土剪力墙结构符合我国“十二五”规划中提出的资源节约、环境友好的社会要求，是实现建筑节能减排及住宅产业化的有效途径之一，对提高资源利用率、减少建筑对环境的不良影响，实现“四节一环保”的绿色发展有很好的促进作用，同时也促进我国建筑业的整体发展，因此，预制装配式混凝土剪力墙结构具有广阔的应用前景。

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万方数据

预制装配式剪力墙结构及其连接技术

作者：

作者单位：

刊名：

英文刊名：

年，卷(期)：

被引用次数：陈建伟， 苏幼坡， CHEN Jianwei， SU Youpo河北联合大学建筑工程学院,河北唐山063009;河北省地震工程研究中心,河北唐山063009世界地震工程World Earthquake Engineering2013,29(1)1次

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引证文献(1条)

1.陈建伟.苏幼坡.张超.齐红甲.陈海彬 两层带水平缝钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究[期刊论文]-建筑结构学报 2014(3)

引用本文格式：陈建伟.苏幼坡.CHEN Jianwei.SU Youpo 预制装配式剪力墙结构及其连接技术[期刊论文]-世界地震工程 2013(1)

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