在預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)體系中，預(yù)制構(gòu)件間的連接節(jié)點(diǎn)，特別是預(yù)制梁柱連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)性能如承載能力、結(jié)構(gòu)剛度、抗震性能等往往起到?jīng)Q定性的作用，同時(shí)深遠(yuǎn)影響著預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工可行性和建造方式。

關(guān)于預(yù)制梁柱連接節(jié)點(diǎn)主要形式從不同的角度出發(fā)形成了不同的分類(lèi)方法

普通分類(lèi)

比較普遍的分類(lèi)方法是根據(jù)其施工工藝來(lái)分，可以分為濕連接和干連接。

抗震性能和抗震設(shè)計(jì)角度

預(yù)制梁柱連接節(jié)點(diǎn)主要形式的抗震性能是關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)在地震表現(xiàn)的關(guān)鍵，故從抗震性能和抗震設(shè)計(jì)策略角度主要分為兩類(lèi)：一種是等同現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱等同現(xiàn)澆類(lèi)；另一種是擁有自身獨(dú)特抗震性能和規(guī)律的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱自身特性類(lèi)。

受力性能角度

從預(yù)制構(gòu)件連接的受力性能來(lái)分，又可分為抗彎連接和簡(jiǎn)單連接，抗彎連接受力時(shí)能夠承受彎矩，簡(jiǎn)單連接僅能承受剪力和軸力，在結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算時(shí)被當(dāng)成鉸接考慮

連接變形的特點(diǎn)角度

從連接變形的特點(diǎn)來(lái)區(qū)分，預(yù)制構(gòu)件連接可分為剛性連接、半剛性連接和鉸接連接。

內(nèi)力傳遞的角度

預(yù)制構(gòu)件之間的連接實(shí)質(zhì)上要解決離散的預(yù)制構(gòu)件之間的內(nèi)力傳遞問(wèn)題，故從內(nèi)力傳遞的角度可將其分為：將預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的連接分為直接傳力連接、間接傳力連接和混合傳力連接三種形式。

梁柱

預(yù)制構(gòu)件之間的連接實(shí)質(zhì)上要解決離散的預(yù)制構(gòu)件之間的內(nèi)力傳遞問(wèn)題，故從內(nèi)力傳遞的角度可以更好地認(rèn)識(shí)預(yù)制梁柱連接節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)。鋼筋混凝土是由混凝土和鋼筋按照一定原則結(jié)合成一體的組合材料，它們能夠共同受力的本質(zhì)原因是二者之間具有較好的粘結(jié)作用，從而變形協(xié)調(diào)，通過(guò)平截面假定來(lái)分析構(gòu)件的應(yīng)力分布。預(yù)制構(gòu)件之間的連接由于構(gòu)造形式的不同，使得內(nèi)力傳遞方式多種多樣。考慮普通鋼筋混凝土的傳力特點(diǎn)，從傳力方式的角度出發(fā)，本文將預(yù)制梁柱的連接分為直接傳力連接、間接傳力連接和混合傳力連接三種形式。

一、直接傳力連接

1.預(yù)制梁底筋錨固連接

預(yù)制梁底外伸的縱向鋼筋直接伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)位置進(jìn)行錨固，如圖所示。預(yù)制樓板放置在預(yù)制梁上，在梁和樓板的上表面、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)布置鋼筋，再澆筑并振搗混凝土，使所有預(yù)制構(gòu)件連接成為整體。這種節(jié)點(diǎn)必須有效保證下部縱筋的錨固性能，一般做法是將錨固鋼筋端部彎折形成彎鉤或者在鋼筋端部增設(shè)錨固端頭來(lái)保證錨固質(zhì)量和減少錨固長(zhǎng)度。國(guó)外也有在預(yù)制梁端增設(shè)環(huán)扣狀的鋼絞線的做法，其通過(guò)環(huán)扣狀的鋼絞線伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行錨固，如圖所示。

2. 附加鋼筋搭接連接

采用該連接的預(yù)制梁下部縱筋往往不伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，而是通過(guò)伸入或者跨過(guò)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的附加鋼筋與梁端伸出的鋼筋進(jìn)行搭接，再后澆混凝土形成整體結(jié)構(gòu)。該連接形式最常見(jiàn)的做法是預(yù)制梁端部預(yù)留一小段Ｕ形薄壁鍵槽，梁底縱筋在鍵槽端部截?cái)?，附加鋼筋貫穿?jié)點(diǎn)核心區(qū)，并置于鍵槽內(nèi)，如圖所示。若梁端不設(shè)置Ｕ形薄壁鍵槽，則必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)梁端部模板并澆筑混凝土來(lái)完成附加鋼筋與預(yù)制梁縱筋的搭接，如圖所示。

3. 錨固與搭接混合連接

錨固與搭接混合連接結(jié)合了前兩種連接的特點(diǎn)，在梁端設(shè)置Ｕ形鍵槽，預(yù)制梁下部底筋伸出梁端，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行錨固，同時(shí)增設(shè)附加鋼筋來(lái)加強(qiáng)預(yù)制梁與預(yù)制柱的連接。國(guó)內(nèi)學(xué)者提出一種鋼絞線錨入和附加普通鋼筋的混合連接，如圖所示。該連接預(yù)制梁采用先張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力梁形式，梁端預(yù)留鍵槽。鋼絞線從鍵槽內(nèi)伸出，端部通過(guò)壓花機(jī)形成壓花錨，根據(jù)錨固長(zhǎng)度需要，可伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)或者對(duì)面預(yù)制梁的鍵槽內(nèi)錨固。在節(jié)點(diǎn)拼裝時(shí)，附加兩端帶擴(kuò)大頭的直鋼筋，通過(guò)后澆混凝土實(shí)現(xiàn)梁柱節(jié)點(diǎn)的整體連接。

4. 鋼筋貫通連接

該連接使得不同預(yù)制構(gòu)件上的鋼筋相接成為貫通的整體，在受力狀態(tài)上更加接近于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。對(duì)于節(jié)點(diǎn)區(qū)現(xiàn)澆的預(yù)制混凝土框架連接，大多采用預(yù)制梁鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)焊接或者套筒連接的形式相連，也可采用節(jié)點(diǎn)連接兩側(cè)預(yù)制梁共同預(yù)制成一體的形式，梁鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)通長(zhǎng)設(shè)置，如圖所示。對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)也預(yù)制的框架連接，往往在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)預(yù)留貫通孔，同時(shí)在一側(cè)梁內(nèi)也預(yù)留孔道，另一側(cè)梁縱向鋼筋超長(zhǎng)布置，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)穿過(guò)柱貫通孔，伸入梁孔道內(nèi)，通過(guò)注漿形成整體連接，如圖所示，該連接以日本的LRV-H技術(shù)為代表。

5. 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋壓接連接

該連接方式采用高強(qiáng)度的后張預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制梁和預(yù)制柱構(gòu)件連接在一起。通過(guò)灌漿等手段，使得預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間產(chǎn)生粘結(jié)，預(yù)應(yīng)力筋成為預(yù)制構(gòu)件配筋的一部分，預(yù)應(yīng)力也成為構(gòu)件和連接的內(nèi)力。在連接截面處只有預(yù)應(yīng)力筋，而沒(méi)有任何普通鋼筋。地震作用下，梁柱連接節(jié)點(diǎn)通過(guò)連接處裂縫的張開(kāi)和閉合來(lái)耗散能量。隨著變形的增大，預(yù)應(yīng)力筋屈服后也會(huì)產(chǎn)生一定的塑性變形，連接節(jié)點(diǎn)具有一定的耗能能力，但耗能能力相對(duì)較弱，震后殘余變形也相對(duì)較大，該連接形式如圖所示。

6. 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力壓接與普通鋼筋搭接混合連接

由于純粹的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋壓接連接耗能能力較差，故在預(yù)制梁上下一定高度內(nèi)，增設(shè)普通鋼筋來(lái)提高耗能能力，如圖所示。該連接通過(guò)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的作用將預(yù)制梁和預(yù)制柱壓接在一起，由摩擦力來(lái)抵抗梁上傳遞至節(jié)點(diǎn)的剪力，在地震作用下也不需要設(shè)置剪力鍵或牛腿。普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋都提供受彎承載力，普通鋼筋還要通過(guò)其屈服來(lái)耗散地震能量。預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)在梁和梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)預(yù)留好的孔道，然后進(jìn)行張拉；上下兩側(cè)的普通鋼筋則通過(guò)在梁上下預(yù)留的凹槽和節(jié)點(diǎn)內(nèi)預(yù)留的孔道穿入，并現(xiàn)場(chǎng)灌漿。灌漿后，混凝土和預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋形成相互粘結(jié)的整體，通過(guò)平截面假定可以有效分析各個(gè)部位的應(yīng)力情況。為避免普通鋼筋過(guò)早屈服，往往在靠近連接截面的一小區(qū)段內(nèi)設(shè)置為無(wú)粘結(jié)。

二、間接傳力連接

1. 預(yù)制梁擱置鉸接連接

該連接常采用干連接方式，主要特點(diǎn)在于預(yù)制柱在連接處設(shè)置擱置短平臺(tái)，預(yù)制梁直接擱置在短平臺(tái)上，梁鋼筋不伸出梁端，在梁端一般留有銷(xiāo)栓孔，擱置端平臺(tái)上伸出螺栓或者鋼筋，插入銷(xiāo)栓孔內(nèi)，起限位固定作用。該平臺(tái)可以采用混凝土牛腿或型鋼承臺(tái)等多種形式，根據(jù)建筑要求的不同，擱置平臺(tái)有明式或暗式等，如圖所示。

2. 預(yù)制梁擱置抗彎連接

由于預(yù)制梁擱置鉸接連接不能傳遞彎矩，多用于工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)。將預(yù)制梁截面上下部分通過(guò)不同的形式與柱形成良好的連接，使得預(yù)制梁端能夠傳遞彎矩，即成為預(yù)制梁擱置抗彎連接。常采用焊接連接，即預(yù)制梁端和預(yù)制柱對(duì)應(yīng)處預(yù)埋鋼連接件，預(yù)制梁擱置后，進(jìn)行鋼連接件焊接，形成能夠傳遞彎矩的擱置連接，如圖所示。預(yù)制梁截面上部也可以通過(guò)鋼板和螺栓組合件與預(yù)制柱的連接，螺栓將鋼板壓緊，鋼板之間通過(guò)摩擦力來(lái)耗能，這種連接即為摩擦滑移連接。另一種方式則通過(guò)特制的連接件連接預(yù)制梁內(nèi)縱筋，再緊固螺栓形成抗彎連接如圖所示。

3. 預(yù)埋鋼構(gòu)件連接

該類(lèi)連接方式不同于一般預(yù)埋小型鋼部件的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)，其預(yù)埋的鋼構(gòu)件連接不依賴于預(yù)制混凝土，可獨(dú)立傳遞內(nèi)力。預(yù)制混凝土內(nèi)的鋼筋與鋼構(gòu)件有效焊接，混凝土與鋼構(gòu)件有效粘結(jié)形成完整的預(yù)制構(gòu)件，鋼構(gòu)件往往采用螺栓連接的方式進(jìn)行連接，現(xiàn)場(chǎng)安裝后，再現(xiàn)饒混凝土將鋼構(gòu)件完全錨入混凝土，如圖所示。國(guó)內(nèi)也有學(xué)者提出梁柱連接部位完全依靠鋼構(gòu)件進(jìn)行連接預(yù)制混凝土在非梁柱連接區(qū)域與鋼結(jié)構(gòu)有效連接，在連接區(qū)域，該結(jié)構(gòu)類(lèi)似于鋼結(jié)構(gòu)，如圖所示。

4.梁局部預(yù)應(yīng)力壓接連接

該連接的預(yù)制混凝土梁端部制作成擴(kuò)大端的形式，預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，在梁柱接縫之間涂抹一層砂漿墊層，預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)梁柱上的孔道，施加預(yù)應(yīng)力后，預(yù)制梁和預(yù)制柱通過(guò)預(yù)應(yīng)力壓接在一起，如圖所示。梁端部擴(kuò)大端受力較為復(fù)雜，需要嚴(yán)格計(jì)算配筋。國(guó)外有學(xué)者提出仿照鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)，預(yù)制混凝土梁端部預(yù)制成類(lèi)似工字梁焊接鋼板的形式，通過(guò)預(yù)應(yīng)力螺栓來(lái)實(shí)現(xiàn)與預(yù)制柱的連接，如圖所示。

5.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋壓接連接

該連接方式同有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋壓接連接的構(gòu)造方式類(lèi)似，如圖所示。但預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)制混．凝土之間沒(méi)有粘結(jié)，能夠延緩預(yù)應(yīng)力筋的屈服，使其在罕遇地震作用下仍能保持為彈性，連接結(jié)點(diǎn)震后殘余變形很小，具有較強(qiáng)的恢復(fù)能力。其依靠預(yù)制梁端的錨固端來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力相對(duì)于預(yù)制構(gòu)件來(lái)說(shuō)是外力，梁柱連接通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)制構(gòu)件共同承受彎矩荷載，屬于間接傳力的范疇。

三、混合傳力連接

直接傳力連接多采用濕連接，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)較多，但傳力路徑較短，受力直接，抗震耗能能力較強(qiáng)；間接傳力連接多是干連接，現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝相對(duì)較為方便，但傳力路徑較長(zhǎng)，在地震荷載作用下，易在連接部位處產(chǎn)生破壞?；旌蟼髁B接結(jié)合二者的特點(diǎn)，即有間接連接的部位，又有直接連接的部分，主要有以下幾種連接方式。

1.擱置疊合現(xiàn)澆連接

該連接不同于一般的擱置抗彎連接，其預(yù)制梁往往做成預(yù)制疊合梁的形式，預(yù)制柱在兩層連接位置也預(yù)留現(xiàn)澆區(qū)。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，預(yù)制梁先擱置于柱邊的牛腿或擱置平臺(tái)上，擱置重疊部分采用焊接等形式連接為整體，梁上疊合部位放置鋼筋，伸入預(yù)制柱現(xiàn)澆區(qū)，再現(xiàn)澆混凝土完成整個(gè)結(jié)構(gòu)［５１】，如圖１－１８所示。

2.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力壓接與普通鋼筋受力混合連接

在無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力壓接的基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)制梁截面上下部分普通鋼筋貫穿預(yù)制柱，錨固于預(yù)制柱預(yù)留的孔道內(nèi)，如圖所示，普通鋼筋也可以是搭接鋼筋。該連接無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力壓接是間接傳力，梁截面上下部分的普通鋼筋則屬于直接傳力，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋能夠提供較強(qiáng)的恢復(fù)力，使得該連接在地震作用下殘余變形較小，同時(shí)普通鋼筋又增強(qiáng)了耗能能力。