装配式混凝土剪力墙结构在连接接缝处理上存在痛点,传统全预制结构需外伸钢筋、现场浇筑,而半预制结构则面临连接钢筋布置难题。这些问题影响了生产效率、安装便捷性和结构性能。
本项目提出了盲孔板剪力墙结构,以盲孔板为基本单元,通过侧边间隔设置的横向盲孔与纵向孔洞相交,形成独特盲孔构造。该结构无需外伸钢筋,实现了立模生产、自动化布置连接钢筋和密封拼接。同时,建立了数值计算模型,明确了关键构造特征的数值分析方法,并提出了受弯承载力和受剪承载力计算公式。
盲孔板剪力墙结构预制率高、现场混凝土浇筑量少,提高了生产效率。其连接接口标准化、模具可重复使用,降低了生产成本。此外,该结构连接可靠、变形能力优于现浇混凝土剪力墙,且相关技术达到国际领先水平,为装配式混凝土剪力墙结构的发展提供了新方向,具有显著的竞争优势和创新性。
20250121
建筑业
盲孔板剪力墙以及后续的密拼装配整体式剪力墙结构体系的开发都经过专利授权。技术研发、规程编制、小规模验证工程建设等,具备产业化条件。密拼装配整体式剪力墙结构体系有望解决我国装配整体式剪力墙结构造价高于现浇结构的问题。后续工作将着力研发结构全过程智能化平台,实现数据全程自由流动,全产业链资源配置等功能。
资金需求:项目后续的研发阶段需要包括科研人员的薪酬、实验材料费用、测试分析费用等。成果转化过程中,从试点工程到大规模推广应用,需要可以支持市场推广、人员培训等方面的费用。 场地需求:需要有合适的场地进行装配式剪力墙的生产、存储和施工操作。这包括生产车间、仓库、施工现场等。其次场地应具备良好的交通条件,以便于原材料的运输和成品的配送 设备需求:生产装配式剪力墙需要专业的生产设备,如预制构件生产线、吊装设备、运输车辆等。施工过程中可能需要使用到的特殊施工设备,如高精度测量仪器、自动化安装设备等。 人员需求:项目后续的推广应用需要一支具备相关专业知识和技能的团队。这包括结构工程师、施工技术人员、质量管理人员、推广人员等。合作方应提供足够的人力资源支持,确保项目的各个环节都有足够的专业人员参与。
可国(境)内外转让
小规模验证工程建设表明,盲孔板剪力墙结构体系生产、施工效率比现有主流体系提升3倍以上,降低造价10%,显著降低碳排放。该体系投入大规模生产后,其效益将更为显著。 发展装配式建筑是建筑业转型升级的重要方向。装配式建筑结构是绿色建筑、智能建筑的载体,是建设”好房子”的核心保证。装配整体式剪力墙结构占装配式结构整体规模的60%左右,但是我国目前的装配整体式剪力墙结构没有解决标准化问题,以及工厂化生产、装配化施工的问题。密拼装配整体式剪力墙结构全面解决现有结构体系存在的问题,大规模应用将推动我国建筑业健康发展。
北京市自然科学基金面上项目
北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会
本项目提出了一种新型密拼无外伸钢筋的装配整体式混凝土剪力墙结构——盲孔板剪力墙结构。该结构以盲孔板作为基本装配单元,盲孔板侧边间隔设置横向盲孔,靠近侧边设置纵向孔洞,横向盲孔与纵向孔洞相交,形成盲孔构造。 与现有装配式混凝土剪力墙结构相比,盲孔板剪力墙结构具有以下优势: ① 墙板侧边无外伸钢筋,可实现立模生产,便于生产、运输和安装; ② 盲孔板剪力墙可实现连接钢筋的自动化布置,连接接缝密封拼接,无需支护额外模板,有助提高现场安装效率; ③ 盲孔板的孔洞率仅为25%,盲孔剪力墙的预制率达到70%以上,预制率高,现场混凝土浇筑量少; ④ 连接接口标准化,模具可重复使用,实现零摊销,生产成本低; ⑤ 连接节点内设置钢筋笼,依靠混凝土间的相互锁扣作用连接在一起,连接可靠。 本项目得出了以下重要结果: ① 提出了一种新型密拼无外伸钢筋的装配式混凝土剪力墙结构—盲孔板剪力墙结构,通过开展构件试验和样板间试点,明确了盲孔板制作要点,验证了连接接缝钢筋布置的可行性; ② 盲孔板剪力墙竖向接缝和水平接缝连接构造合理、可靠,水平连接钢筋为0.6lae时能够保证连接的有效性; ③ 力墙具有一定的延性,变形能力明显优于现浇混凝土剪力墙; ④建立了盲孔板剪力墙的数值计算模型,明确了关键构造特征的数值分析方法; ⑤建议了盲孔板剪力墙的受弯承载力和受剪承载力计算公式,明确了其关键构造措施。 本项目提出了盲孔板剪力墙结构,可实现预制墙板无外伸钢筋,连接钢筋自动化布置,连接接缝密封拼接,上述特征均属于国内首创,行业专家评述,本项目提出的装配式混凝土剪力墙结构相关技术达到国际领先水平。本项目研究成果逐渐成为国内外同行专家开展装配式混凝土剪力墙结构的研究方向。 当前,装配式混凝土剪力墙结构主要分为全预制装配式混凝土剪力墙结构和半预制装配式混凝土剪力墙结构,其中前者通过在预制墙板侧边外伸钢筋、连接接缝现场浇筑混凝土实现预制墙板的连接;而后者由于未能解决连接钢筋的布置问题,通常采用后浇带连接。本项目提出的盲孔板剪力墙结构解决了全预制装配式混凝土剪力墙结构和半预制装配式混凝土剪力墙结构的痛点,盲孔板剪力墙的预制墙板侧边无外伸钢筋,可实现密缝拼接;而其采用的连接钢筋自动化布置技术能够有效解决叠合板剪力墙连接钢筋的布置问题。盲孔板剪力墙的研究成果为当前装配式混凝土剪力墙结构的发展提供了新方向。
