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摘要：装配式组合剪力墙是在装配式剪力墙基础上改进提高而来，同样具有装配式剪力墙的特点，所以本文分析了装配式剪力墙的结构形式、节点连接形式及节点对整体结构的影响，然后结合有限元分析对装配式组合剪力墙抗震性能及应用进行了讨论。
关键词：装配式组合剪力墙；抗震性能；应用
装配式组合剪力墙是装配式剪力墙结构中的一种形式，主要是利用型钢、钢板、钢管等与混凝土组合的预制混凝土构件。装配式结构具有设计标准化、生产工厂化、施工装配化的优点，是国家大力推广的新型技术。然而装配式剪力墙结构中存在大量竖向接缝和水平接缝，这些接缝在外部荷载作用下容易形成应力集中和变形开裂[1]，对抗震性能产生影响，因此本文对装配式组合剪力墙抗震性能及应用进行了分析。
1装配式剪力墙结构形式、节点连接形式及节点对整体结构的影响
1.1装配式剪力墙结构形式
目前，装配式剪力墙结构主要有装配式大板剪力墙结构、装配式叠合墙板结构、后张无粘结预应力装配式剪力墙结构等形式[2]。装配式大板剪力墙结构是由整体预制的装配式墙板通过接缝连接成整体，其破坏形式主要在接缝位置，改善接缝设计有利于提高抗震性能。装配式叠合墙板结构一般是指带有保温隔热层的装配式剪力墙结构，早期主要采用结构层与保温隔热层拼接形式，现在多采用夹层内填充保温隔热材料。后张无粘结预应力装配式剪力墙结构主要是通过预应力筋将预制剪力墙与其他构件连接起来，再通过后张拉使各个构件连成整体，由于没有湿作业，施工效率高，但因为预应力筋处于弹性阶段，无屈服耗能，需在接缝处增加阻尼器来提高地震作用下的耗能能力。
1.2装配式剪力墙节点连接方式
装配式剪力墙节点连接方式有焊接方式、机械连接方式、浆锚连接方式、预应力连接方式、后浇混凝土连接方式等。焊接可靠性取决于焊接质量，需要技术水平较高的熟练焊工。机械连接主要是螺栓连接，也可采用套筒挤压接头。浆锚连接是在上部墙板预留孔道，在下部墙板预留竖向插筋，上、下墙板安装到位后，通过预留孔完成灌浆，浆料固化后上下墙板连接成整体，形成“等同现浇”的“强”连接。预应力连接是后张无粘结预应力装配式剪力墙结构的连接方式，预应力筋可提供结构水平恢复力，延缓钢筋屈服和墙板开裂。
1.3装配式剪力墙节点性能对整体结构的影响
根据相关研究，装配式剪力墙结构破坏形式以剪切破坏为主，有一部分为弯曲破坏。由于装配式剪力墙构件刚度很大，节点抗剪能力影响结构整体的承载能力，如果节点发生破坏，会使结构整体的承载能力下降。建筑受弯力矩以底部最大，层数越高，底部弯矩越大，如果底部构造节点强度不足，有可能发生弯曲破坏。但若节点过强，整个结构刚度很大，又容易发生脆性破坏，所以应考虑在不太重要部位设置塑性铰，以增加抗震防线，保护主体构件[3]。
2装配式组合剪力墙抗震性能分析及应用
2.1关于装配式组合剪力墙
普通装配式剪力墙主要由混凝土、钢筋预制而成的构件，如果在构件中加入型钢、钢板、钢管等就称为装配式组合剪力墙，这种形式的装配式构件尚未形成统一标准规范，但它是在普通装配式剪力墙基础上研究出来的，性能方面会有一定提高。陈建伟等[4]采用钢管与钢筋混凝土组合成预制剪力墙，试验表明在低周反复荷载作用下具有良好的承载力和延性。李传浩等[5]采用型钢骨架和轻质混凝土组合成预制剪力墙，用于多层建筑，试验结果表明该形式装配式组合剪力墙具有良好的耗能能力和延性，符合国标设计要求。张楠[6]采用H型钢、槽钢构造钢骨架，骨架两侧各设置1根方钢管，骨架内有纵横向钢筋，与混凝土组合成装配式剪力墙，试验结果和有限元分析表明，该装配式组合剪力墙性能优于普通钢筋混凝土剪力墙，具有良好的抗震性能。
2.2装配式组合剪力墙抗震性能分析
2.2.1构件形式
构件左右两侧及中部为3根方钢管，前后两面为钢板，钢板内壁有加劲肋、钢拉条和栓钉，可从构件上部敞口处灌注混凝土。安装时竖向方钢管对齐，左右相邻构件之间形成竖向通缝，水平缝靠构件接缝处的双层钢板外面的两块盖板穿入螺栓连接为整体。
一共设定6个试件，其中竖向缝处理方式：SW1、SW2、SW5、SW6竖向缝不连接（通缝），SW3、SW4竖向缝焊接（不通缝）；水平缝处理方式，SW1、SW3采用一字型缝螺栓连接，SW5采用企口缝螺栓连接，SW6采用锯齿缝螺栓连接，SW2、SW4采用水平缝焊接。设计剪力墙构件灌注混凝土标号为C50，轴压比为0.2～0.4，剪跨比为1.14～2.14。水平缝连接螺栓采用强度8.8级的高强螺栓。构件连接后再浇灌混凝土。
2.2.2有限元建模
分析软件为ABAQUS 6.13，混凝土采用塑性损伤模型，钢管、钢板、加劲肋、钢拉条和栓钉采用二折线模型，建模采用分离式模型，混凝土模型选择C3D8实体单元，钢管、钢板、加劲肋选择S4R实体单元，钢拉条、栓钉选择T3D2实体单元。按照剪力墙形式及尺寸建立等比模型，然后定义材料属性，考虑到钢与混凝土界面黏附特性，界面摩擦系数取0.6，法向硬接触。再定义模型边界条件和划分网格。
2.2.3有限元分析结果
根据损伤云图和变形云图，SW1、SW2、SW6破坏形式以钢板屈曲为主，SW3、SW4发生了鼓曲和断裂破坏，SW5只发生了鼓曲破坏。根据滞回曲线，SW3、SW4的峰值荷载较大，极限位移角较小（1/50），而SW1、SW2、SW5、SW6峰值荷载较小，极限位移角较大（≥1/30），说明竖向通缝比焊接形式减少了承载力，但增加变形能力。根据骨架曲线，SW1与SW6曲线几乎重合，而SW5峰值荷载较小，说明企口缝承载力较小，一字型缝与锯齿缝承载力相当，由于一字型缝更简单，应选用一字型缝。根据承载力退化曲线，在同一级加载制度中所有试件第二循环比第一循环承载力都有退化，并随着位移角增大退化系数减小，而试件SW1、SW2、SW6承载力退化相差不大，说明承载力退化与缝的形式关系不密切。根据刚度退化曲线，SW1、SW2相近，刚度比SW3、SW4小，但退化更慢；SW5比SW1、SW6刚度下降更快。根据累积耗能-位移曲线，各试件耗能情况良好，SW1与SW6相近，比SW5大。综合以上情况，采用竖向通缝、一字型水平缝螺栓连接承载力、刚度稳定，延性高，耗能能力强。
3结语
随着装配式建筑应用的深化，装配式组合剪力墙也引起关注和研究，基于装配式剪力墙固有的一些特点，抗震性能也为人们所重视，由于装配式组合剪力墙是在装配式剪力墙基础上改进提高而来，只要设计得当，其抗震性能可以满足要求，例如双层钢板-混凝土组合剪力墙已用于实际工程。
参考文献：
[1]张立，袁永强.装配式剪力墙连接国内研究现状及展望[J].河南科技学院学报（自然科学版），2019，47（3）：22-27.
[2]吴东岳.浆锚连接装配式剪力墙结构抗震性能评价[D].南京：东南大学，2016：4-11.
[3]张禹.装配式结构连接构造及受力性能研究[D].大庆：东北石油大学，2017：24.
[4]陈建伟，闫文赏，苏幼坡，等.装配式钢管混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究[J].建筑结构学报，2015，36（S1）：176-184.
[5]李传浩，王二成，张京军，等.装配式型钢骨架轻质混凝土组合剪力墙抗震性能研究[J].四川建筑科学研究，2019，45（2）：37-41.
[6]张楠.装配式组合剪力墙抗震性能试验研究[D].长春：长春工程学院，2017：11-92.