本發明涉及的是建筑結構領域，具體為一種采用高性能纖維增強水泥基復合材料(ECC)與鋼筋混凝土(RC)組成的新型疊合連梁構件，主要用于地震高烈度設防區預制裝配式剪力墻結構的連梁。

背景技術：

預制裝配式剪力墻結構作為高層及超高層建筑的主要結構形式，符合我國“十三五”國家發展階段“節能省地”和“構建產業體系”的住宅產業化指導思想，可有效地降低資源、能源消耗，實現節能減排、保護環境，具有顯著的經濟效益和社會效益。

由于我國大部分處于抗震地區，裝配式剪力墻結構能否順利推廣應用主要取決于其抗震性能能否滿足要求。從結構抗震耗能的角度看，剪力墻墻肢是建筑結構承重與抗側力的主要構件，其屈服甚至破壞將嚴重影響結構的正常使用與安全，而連梁屈服甚至破壞不會危及整個結構的安全，連梁可以修復甚至替換。

目前的研究現狀表明，裝配式混凝土聯肢剪力墻在低周反復荷載或其他類似地震作用下，連梁首先發生破壞且破壞集中于連梁與墻肢的節點處，而連梁中部幾乎保持完整，耗能能力發揮有限。

技術實現要素：

技術問題：針對現有技術的不足，本發明提出一種新型高延性預制裝配式疊合連梁，解決現有技術中存在的裝配式聯肢剪力墻中連梁抗震耗能性能不足的問題。

技術方案：為了實現上述目的，本發明采用的一種高延性預制裝配式疊合連梁，由預制混凝土部分、現澆ECC(高性能纖維增強水泥基復合材料)部分、預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋、現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋、連梁箍筋、連梁與墻肢節點區域箍筋組成一體，以下簡稱預制裝配式ECC/RC疊合連梁。

該預制裝配式ECC/RC疊合連梁，是一種組合構件，其中ECC(Engineered Cementitious Composites)是一種由PVA纖維、水泥、粉煤灰、石英砂、水、高效減水劑組成的具有假應變硬化特性和優越裂縫控制能力的高性能纖維增強水泥基復合材料，RC(Reinforced Concrete)為鋼筋混凝土。

該疊合連梁包括預制混凝土部分、現澆ECC部分、預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋、現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋、連梁箍筋、連梁與墻肢節點區域箍筋；其中，現澆ECC部分包裹在預制混凝土部分的上部和兩端，預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋與現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋直接連接，連梁與墻肢節點區域箍筋的兩端分別接預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋、現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋，連梁箍筋的下部位于預制混凝土部分中，上部連接現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋。

現澆ECC部分的厚度大于100mm，預制部分的連梁箍筋全部伸入現澆ECC部分即疊合層，且各肢伸入疊合層的直線段長度大于10d，d為箍筋直徑；預制混凝土部分的頂面及兩端做成凹凸差不小于10mm的粗糙面。

所述的連梁縱向鋼筋伸入剪力墻墻肢與連梁節點區域內，距離遠端邊緣的距離為鋼筋的保護層厚度，之后向下彎折不小于8d后截斷，d為該縱向鋼筋的直徑；預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋伸入剪力墻墻肢與連梁節點區域中間位置，之后向上彎折并與上部現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋相交后截斷。

所述的連梁與墻肢節點區域箍筋的間距為200～300mm。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有的有益效果是：

1)本發明的預制裝配式ECC/RC疊合連梁，ECC材料用于裝配式聯肢剪力墻的連梁疊合現澆層以及連梁與墻肢節點區域，受到ECC材料中纖維的橋聯作用，在較低荷載等級作用下時表現為多裂縫開展，且裂縫寬度極小。

2)應用在實際工程中后，當受到較低烈度地震作用時，疊合連梁以及連梁與墻肢節點區域的裂縫寬度要明顯小于普通鋼筋混凝土，幾乎為肉眼所不能見，在震后無需修補即可繼續使用；當受到較高烈度地震作用時，疊合連梁以及連梁與墻肢節點區域出現大量細密裂縫，呈現細密網狀，疊合連梁無明顯軟化現象，剛度、強度退化緩慢，且具有良好的塑性變形能力，作為第一道抗震防線可以提高裝配式剪力墻結構在地震作用下的能量吸收能力，保護剪力墻墻肢，降低震后修復費用。

3)可有效減少疊合連梁以及連梁與剪力墻墻肢節點區域的橫向鋼筋用量，為澆筑施工提供方便，保證施工質量的同時顯著提高該區域的剪切變形能力、延性以及耗能能力。

附圖說明

圖1為本發明的高延性預制裝配式疊合連梁示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面圖。

圖中有：預制混凝土部分1、現澆ECC部分2、預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋3、現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4、連梁箍筋5、連梁與墻肢節點區域箍筋6。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

圖1、圖2是本發明高延性預制裝配式疊合連梁一個結構單元的配筋示意圖，其中包括預制混凝土部分1、現澆ECC部分2、預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋3、現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4、連梁箍筋5、連梁與墻肢節點區域箍筋6。

高延性預制裝配式疊合連梁，以下簡稱連梁，水平鋼筋伸入剪力墻墻肢與連梁的節點區域，其中現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4伸入剪力墻墻肢與連梁節點區域內距離遠端邊緣的距離為鋼筋的保護層厚度，之后向下彎折不小于8d后截斷，d為現澆ECC中連梁縱向鋼筋直徑；預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋3伸入剪力墻墻肢與連梁節點區域中間位置，之后向上彎折并與上部縱向鋼筋相交后截斷。

連梁中現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4及預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋3在剪力墻墻肢與連梁節點區域的彎折段通過1～2根連梁與墻肢節點區域箍筋6相連，箍筋間距200～300mm。

預制混凝土部分1的頂面及側面做成凹凸差不小于10mm的粗糙面，疊合層ECC的厚度不小于100mm，預制部分的連梁箍筋5全部伸入疊合層，且各肢伸入疊合層的直線段長度不小于10d，d為箍筋直徑。

具體地，本發明高延性預制裝配式疊合連梁的施工方法如下：

1)綁扎疊合連梁預制混凝土部分1的鋼筋，將底部縱向受力的預制混凝土部分伸出的連梁縱向鋼筋3向上彎折，延伸至梁設計截面頂部現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4外側。

2)支模板并澆筑預制部分的混凝土，待預制混凝土部分1初凝之后，在其頂面及側面做成凹凸差不小于10mm的粗糙面。

3)將凝固之后的預制梁部分(包括制混凝土部分1、預制混凝土部分的連梁縱向鋼筋3以及連梁箍筋5)安裝在兩片剪力墻墻肢之間，并綁扎疊合層部分的現澆ECC部分伸出的連梁縱向鋼筋4以及連梁與墻肢節點區域箍筋6。

4)在連梁的疊合層及連梁與墻肢的節點區域澆筑ECC，使連梁與剪力墻墻肢連為一個整體。