杨 帅

(佳木斯大学建筑工程学院，黑龙江 佳木斯 154007)

装配式混凝土剪力墙节点技术发展是立足于其建筑功能和结构的稳定上，应用的根本是为了克服施工场地条件的有限性和简化施工流程，形成产业结构的升级换代，促进低耗能绿色建筑发展。当前，装配式建筑模式被我国建筑行业大力推广，其主要运用于混凝土盒子结构、框架剪力墙结构和装配式混凝土剪力墙结构。装配式剪力墙结构由于其良好的整体性和侧向刚度强特点，可以有效地确保建筑结构安全性。目前装配连接节点的安全性问题是目前研究的重要课题，影响其安全性的主要因素为内外墙竖向构造、墙体水平构造(L形节点)、墙体连接、墙梁连接的节点连接方式和静力性能。

1 节点连接方式分类

装配式混凝土墙构件常见的连接方式分别为套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、锚栓连接、钢筋套筒挤压连接、U型套箍连接等。

1.1 全套筒灌浆和半套筒灌浆

套筒灌浆节点连接技术是当前连接方式中锚固性和抗粘结滑移性最好的节点连接方式。施工技艺简洁便利，直接将钢筋插入套筒，套筒埋入预制墙体后进行灌浆连接即可，见图1，图2。

1.2 浆锚搭接节点连接

浆锚搭接是套筒或者波纹管与剪力墙配套预制而成，施工时将箍筋约束套管与预制套管相连接并灌注高强微膨胀灌注料，待养护期结束后开始上下墙体拼装。灌浆料与孔壁产生的咬合作用和应力传递为浆锚搭接节点的连接机理，由于其对施工现场条件的要求不高，简易现场即可完成浆锚搭接连接，则更加符合当代住宅和工业建筑的需求，见图3。

1.3 钢筋套筒挤压节点连接

钢筋套筒挤压节点连接方式适用于钢筋布置相对稀疏的节点连接，对于计算连接节点的承载压力更具规范性。为了实现降低建筑成本和可靠性的建筑目标，钢筋套筒挤压链接技艺进化成为剥肋滚压直螺纹链接。这种连接方式解决了钢筋套筒挤压节点连接过程中对材料的削弱问题，见图4。

1.4 U型闭合筋连接

U型闭合钢筋节点连接是当前行业内一种新型节点构造，可有效的减少价格较高的灌浆料的使用，其原理是中介在纵向钢筋分布筋形成的U型闭合钢筋处进行搭接。通过静力试验表明U型套箍连接的水平裂缝产生是改变预制墙板刚度的主要影响因素，因此这种新型节点构造在选用时需要避免水平拼接，见图5。

2 实验概况

为验证上述四种节点构造结构的安全性与差异性，对预制混凝土剪力墙构件的节点的承载力和滑移性做出相关实验研究。

2.1 试件设计

分别制作上文提到四种节点构造预制剪力墙单品，分别编号为WQ-1,WQ-2,WQ-3,WQ-4,各实验用件质量、尺寸、混凝土强度等参数等级均相同，混凝土强度等级为C35，分布筋、箍筋均采用HPB300级钢筋。预制混凝土剪力墙构件实测立方抗压强度、屈服度、拉伸强度、弹性模型数据如表1所示。

表1 预制混凝土剪力墙构件数据

参数WQ-1WQ-2WQ-3WQ-4抗压强度/MPa38.338.638.938.1拉伸强度/MPa460520510450弹性模量/GPa210210210210屈服度/GPa310392385325

2.2 测试内容与结果

本次测试主要内容是测试各构件节点连接加载点的承载力和滑移现象。假设初始阶段构件处于无损状态，对试件施加外力，使其荷载上升直至各试件板体表面出现明显裂纹，进行第一次观察测据。随后持续进行荷载提升，当板体脆变，板内钢筋出现裂痕或者剪坏时停止实验。

实验构件最终的承载力和位移，用构件本身的比值确定，以MATLAB最终计算结果为依据，以峰值荷载为界进行分析，分为峰值荷载下降至85%或者未下降至85%两种，见表2。

表2 实验荷载峰值数据表

根据装配式混凝土构件《验收标准》对其承载力和滑移验收标准分析，当前实验构件完全符合标准。受力点均可达到正常现浇柱混凝土的承载要求，部分出现剪切破坏的部位可采用加插钢筋提升其延展性达到增加承载力的目的。

3 结果分析

本次实验分为两个阶段:第一阶段是板体开裂时得出的数据;第二阶段为板内钢筋出现裂痕剪坏变化时得出的数据。在实验的第一阶段，WQ-1实验构件的墙底部出现细小裂纹，裂纹由底部向上延伸，树状裂痕有交叉现象；WQ-2实验构件底部出现水平裂纹，首先出现在混凝土界层的位置；WQ-3实验构件裂痕在墙体1/3处出现，并具有传导性，地梁节点连接处也出现了裂痕；WQ-4实验构件出现鼓包现象，部分混凝土脱落。实验进行到第二阶段时，WQ-1墙体底部混凝土开裂严重，边缘构件箍筋出现剪坏现象，此时荷载峰值已达到85%；WQ-2墙体上部1/3处出现轻微裂痕，并伴随荷载增强，裂痕不断向四周开裂，从而出现多条裂痕；WQ-3左侧墙体出现水平裂痕，持续加载后混凝土块大量脱落；WQ-4底部混凝土块完全脱落，看见U型箍筋。综上所述，四种实验构件发生裂变的部位基本在构件2/3以下部分，发生此同类事件概率较高，可考虑改变节点连接设计。实验构件裂痕部位多处于节点连接处或灌注料与混凝土构件接触区域，说明连接部分的承载力仍存在部分问题，但实验结果表明问题仍是未来研究的重点。对四种连接节点技术的承载力和滑移现象的实验分析，表明各构件虽出现不同程度的破损和滑移现象，但是仍然符合当前装配式混凝土墙的建筑使用标准。但是在具体选择和使用的过程中需要施工单位加以分析择优选用。

4 结语

通过分析四种常见的装配式混凝土墙节点连接方式，了解其基本的选用规则，并用实验的方式验证其可靠性和安全性。承载力实验表明，NPC结构体系的承载能力和抗滑移能力与现浇柱混凝土结构差别较小，均可满足一般性质的工程需求。但从施工现场条件和操作角度来讲，装配式剪力墙结构更加适合现代化城市的需要。在满足工程所需的基础上，还可以创造更高的经济效益，提升施工效率，减少施工现场的人员损耗和流动。因此，装配式混凝土剪力墙的投产使用更符合国家建筑工业化和现代化的发展方向，符合国家绿色建筑的目标。