一．选题背景及意义

装配式混凝土结构，是指结构构件在工厂预制而成，经现场装配、部分现浇而成的混凝土结构。与现浇混凝土结构相比，装配式混凝土结构具有现场湿作业少、能源消耗少、施工速度快、质量易控制，施工现场环境好、混凝土收缩裂缝少等优点。因此，装配式混凝土结构的推广应用有利于促进我国住宅产业化和建筑节能减排的发展，对建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。欧美等发达国家在20世纪40年代后期便逐步重视推广装配式建筑，目前已形成了较为成熟的技术体系，并颁布了相关装配式混凝土结构技术规程。而我国装配式结构的研究起步较晚，并且由于配式构件节点连接薄弱、节点可靠性不强、结构整体性差，装配式结构的发展受到了限制。近年来，随着我国建筑节能和绿色建筑发展的要求，装配式结构以其突出优点逐步受到人们的重视，其研究应用也日渐升温。

2006年7月，建设部发布《关于进一步加强建筑业技术创新工作的意见》，提出要引导和推动建筑业走新型工业化道路，大力发展整体装配式结构技术。2014年7月，住建部发布《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》，提出推动建筑产业现代化的要求，行业对建筑工业化越来越重视。2016年9月，国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，意见指出要大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2017年3月，《“十三五”装配式建筑行动方案》指出，到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到20%以上，积极推进地区达到15%以上，鼓励推进地区达到10%以上。在国家政策大力扶持下，我国的装配式混凝土结构得到了前所未有的发展，而装配式混凝土剪力墙结构无疑是推动我国住宅产业化发展的重要结构体系。

装配式混凝土结构在我国实际应用中，预制构件的连接施工较为复杂，通常需要浇筑一部分混凝土或者在连接处灌浆，因此，装配式混凝土结构在本质上仍属于装配整体式结构。装配率较低以及造价高是限制装配式混凝土结构在我国大范围推广的重要因素，并且对于装配式混凝土剪力墙结构，结构墙体通常是在工厂整块预制，一方面导致预制构件运输困难，另一方面无法对不同空间要求的剪力墙结构进行标准化施工。因此，研发成本低、构造简单、连接方便、综合性能好的装配式混凝土结构是推动住宅产业化发展的迫切需要。

基于当前研究背景，本课题组提出一种全螺栓连接装配式混凝土结构（Total Bolt Connection Prefabricated Concrete Structure），简称BPC结构。BPC 结构由预制垫块体系、墙体系、楼板体系和屋盖体系组成，具有预制构件标准化和工厂化、现场安装简单灵活且没有湿作业、结构保温一体化、预留管线方便、综合造价低等优势，符合国家《建筑产业现代化发展纲要》的要求，在我国具有广泛应用前景。

本文在课题组前期对螺栓连接预制混凝土墙体进行抗侧性能试验的基础上，进一步研究螺栓连接预制混凝土墙体在侧向荷载作用下的计算方法，对BPC结构的推广应用具有重要意义。

二．国内外预制混凝土剪力墙研究现状

1.国外研究现状

Shemie M提出一种螺栓连接预制混凝土墙板、楼板的大板结构体系，预制构件之间通过构件端部预埋角钢，并设置垫板，用摩擦型高强螺栓进行连接。螺栓连接大板结构体系构件便于工业化生产，安装质量高度可控，并且可以适应不同的建筑空间要求。试验结果表明，螺栓连接节点具有良好的耗能能力，在地震荷载作用下，该结构体系具有一定的延性。

Soudki K A等^[考察了竖向不同连接构造预制混凝土剪力墙的抗震性能，连接构造包括普通钢筋连接和后张预应力压接，这两种连接节点又包含多种形式,通过拟静力试验，综合分析了两类节点的延性和承载能力。试验结果表明，每种连接方式下，预制剪力墙均具有足够的承载力和延性；对于普通钢筋连接，钢筋局部无粘结可有效提高延性性能，剪力键能够提高抗剪承载力；对于后张预应力压接，预应力钢筋局部无粘结可提高节点变形能力，保证预应力筋处于弹性范围。

Tony Holden等进行了两个预制混凝土剪力墙试件的拟静力试验，其中一个试件旨在模拟现浇混凝土剪力墙墙的延性行为；另一个试件为部分预应力混凝土剪力墙，采用碳纤维束为预应力筋，钢纤维混凝土代替普通混凝土，并设置了耗能器。试验结果表明，预制剪力墙比预制部分预应力剪力墙具有更好的耗能能力，但其卸载后产生明显的残余变形和裂缝，而预制预应力剪力墙通过耗能器耗能，残余变形小，墙体具有自恢复特性。

Felipe J. Perez等^][[对无粘结后张预应力预制混凝土墙体进行了理论分析和试验研究，预制混凝土墙体竖向节点通过延性连接件的垂直接头连接，水平节点采用无粘结后张预应力筋连接。研究结果表明，带有垂直街头连接件的预制混凝土墙体具有良好的抗震性能；提出一种基于性能的抗震设计方法，然后作者讨论了一种基于纤维的分析模型，从纤维模型的分线性分析获得墙体在静、动荷载作用下的侧向荷载行为，通过参数分析验证了抗震设计方法的合理性；最后介绍了一种面向设计的分析模型，该模型使用简单公式估算墙体在水平荷载作用下的非线性行为；通过与试验结果比较，两种分析模型对无粘结后张预应力预制混凝土墙体的抗震设计具有足够的精度。