预制装配式梁柱节点干湿连接方法研究
王凤 张敏 陈洁仪 连榕
摘?要：本文分析不同梁柱连接形式在预制装配式结构中的适用性以及应用方式推荐，通过干式连接和湿式连接不同节点类型的特征描述，指出现有研究未涉及到的研究内容，以期为装配式梁柱节点施工提出建议。
关键词：装配式建筑;连接方式;梁柱节点
文章编号：2095-4085（2020）06-0084-02
1?引言
在我国的建筑行业中大多建筑采用的是现浇模式，存在工业化程度低、生产效率低、建筑质量不稳定、建筑材料损耗量大、建筑垃圾量大等问题，与国家的节能、环保政策不匹配。预制装配式结构作为一种符合建筑工业化生产的结构形式是目前国内外建筑行业发展的新型建筑模式，具有优越的经济、环境、社会效益和良好的结构性能，日益得到广泛应用。但由于装配式建筑主要结构依托于梁柱节点的连接强度，故梁柱节点的连接始终制约着装配式建筑能否广泛应用。所以，分析预制装配式梁柱节点连接性能，进行深入的理论和试验研究，就显得尤为重要。根据施工方法，梁柱节点的连接方式可分为湿式连接和干式连接[1] 。本文将对梁柱节点不同的连接方式进行阐述并对比分析其性能。
2?梁柱节点连接方式
2.1?湿式连接
所谓的湿式连接是一种强连接方式，将预制构件运至施工现场，在现场通过现浇模式连接成整体，其连接部位强度较高。在地震作用下，弹性变形一般出现在梁、柱等结构构件（预先设定的塑性铰）上，梁柱连接部位不发生破坏。这种结构在地震作用下依靠梁、柱构件的弹塑性变形耗能，从而达到与现浇框架结构相同或相近的抗震能力。只要梁柱节点区构造满足要求，连接预制装配式框架的设计可以按照现浇混凝土结构的设计准则进行。湿连接节点类型主要包括灌浆连接和整体现浇连接。
（1）灌浆连接?把梁柱中受力的钢筋节点放置在同一个套筒中，再通过灌注浆料将套筒充分填充，这种连接主要是通过灌注的高强度浆料来传递力。套筒灌浆连接在装配式施工中更有利于垂直构件的连接。因柱预制构件连接施工要考虑力最大化传递等问题，若采用焊接等连接方式通常需要先考虑施工现场操作空间等问题来保证施工质量，这样必然要投入更多的资源，相对于其他连接方式套筒灌浆连接施工更方便且又能保證柱承载力的传递。套筒灌浆连接既能保证竖向构件的有效连接又能相对减少装配式构件节点使用焊接连接从而减少焊接缝，提高构件的整体承载力。
（2）整体现浇连接?是指受力钢筋通过先张法或后张法等施工工艺施工的预制构件运至施工现场再通过整体浇筑而成的连接方式。传统的现浇建筑最大优点在于建筑结构的整体性好，将预制构件运至施工现场再整体浇筑连接既能在一定程度上提高梁柱节点的刚度及强度，又能节约施工成本。但该连接方式也存在一定的局限性，如现浇连接对于预制构件预留钢筋的长度、现浇水泥的强度等有较高的要求，需要前期经过大量的实验才能较准确的得出结论。
湿式连接是目前装配式建筑施工选择较多的连接方式。其优点在于能较大的提高装配式建筑的整体性，从而保证建筑的承载力能有效传递。
2.2?干式连接
所谓的干式连接是一种延性连接方式，是指通过预应力筋、高强螺栓等连接方式所形成的连接部位抗弯能力设计成比预制构件低的预制装配式结构，其特点是结构在地震作用下的耗能不是来自于预制构件的弹塑性变形，而是主要通过附属耗能组件（如上下翼缘摩擦件、耗能钢筋、屈服角钢、防屈服钢板、等）提供结构的耗能能力，弹塑性变形集中在连接区域，其他部分保持弹性，预制梁柱构件轻微破坏。
通过优化梁柱节点的构造，延性接头可以设计成可替换型，震后的结构修复更为经济、方便。但存在延性连接节点刚度小于强连接节点刚度，使得延性连接预制装配式框架侧向刚度远小于强连接预制装配式框架侧向刚度，在风荷载及地震作用下结构整体侧移较大，易产生较大的附加弯矩，所以延性连接预制装配式框架不能按现浇混凝土结构的设计准则进行设计。其连接形式主要有高强度螺栓连接和焊接连接两种。
（1）高强度螺栓连接?是指在生产预制构件时就预留好螺栓孔洞及后期需要安装的孔洞，最后在现场采用高强度螺栓将梁柱节点连接。该连接方式现场施工相对简单便捷，但也存在不足之处。第一，这种连接方式对于现场施工人员的操作水平具有较高的要求，且施工人员要精准把握好螺栓连接时的精度，否则容易损坏螺栓。第二，高强度螺栓连接主要依托连接处的螺栓，这样就导致了螺栓在工厂制作时一定要按设计图精准制作且在螺栓运至施工现场及在现场保存这整个过程都不能损坏螺纹，还要保证螺栓不能受污染，否则就需要返厂维修或者更换螺栓，这将大大提高施工成本及消耗资源、拉长施工周期。
（2）焊接连接?是指预制构件中需要连接的节点预埋件通过焊接的方式连接而成。同螺栓连接一样，焊接连接方式无需在现场进行湿作业操作，在焊接结束后也不需要进行养护从而达到构件连接强度的节点连接方式，这种连接方式相对于湿式连接更可以缩短工期，同时也能避免螺栓连接所带来运输和保存螺栓而产生的问题，这样也降低了施工成本。但是焊接节点的连接方式也存在致命的缺点。第一，焊接连接保证连接材料的强度，否则容易产生构件还未破坏焊接材料先破坏而导致结构整体失稳的现象。第二，焊接连接的节点呈现出脆性破坏的特征，因焊接材料没有塑性特征，当构件承载力达到上限值时会发生脆性破坏。这种建筑物如果遭遇地震，因为抗震能力较差，所以会发生结构破坏，严重会引起建筑物垮塌[2～4] 。
3?梁柱节点连接性能分析
预制装配式梁柱节点连接方式性能分析，如表1所示。
分析表1可得出，预制装配式梁柱节点连接方式中湿式连接更能提高装配式建筑的整体性及强度。相对于湿式连接，干式连接方式在延展性和整体性会相对较差。而如果对比施工现场所采用的工艺及施工成本和工期方面，干式连接则更具有优势。因为套筒灌浆连接和整体现浇连接都属于装配式建筑中的湿式连接，现场施工工艺复杂，在施工结束后还需要花费工期去养护。高强度螺栓连接和焊接连接等几种干式梁柱节点连接方式因不需要现场进行湿作业操作，只需在现场进行简单的安装等工序即能完成施工，在一定程度上缩短了工期。
4?结?语
本文通过对预制装配式梁柱节点干湿连接性能分析，最后得出以下结论。
（1）湿式连接保存了传统现浇建筑模式的现场浇筑，在一定程度上提高了预制装配式建筑的整体性。但因湿式连接必须通过现场浇筑来连接整体，且施工工艺相对复杂，且混凝土需要养护导致工期延长。
（2）干式连接相对湿式连接施工工艺简单，一定程度可缩短工期且节约成本，但该连接方式延展性和抗震性较差。
每一种连接方式有其优点和缺点，故在装配式建筑施工中应综合考虑工程项目的现场施工条件等情况选择合适的连接方法，或选择多种连接方式相结合进行现场施工，这样能互相弥补各自连接方式的缺点，且能最大程度发挥各种连接方式的优点，从而提高装配式建筑结构的整体性。
参考文献：
[1]王凤，刘焕玉，华丽英.钢筋套筒灌浆连接技术的研究和应用[J].福建建筑，2018，（01）：50-53.
[2]吴迪.装配式建筑节点连接方式研究综述[J].中外建筑，2016，（08）：150-151.
[3]姚文杰.基于模块化装配式混凝土结构关键节点连接技术研究与应用[D].合肥：安徽理工大学，2017.
[4]武江传.新型预制预应力梁装配整体式框架抗震性能研究[D].南京：东南大学，2018.
