《Buildings》：Technological Evolution and Systematic Review of Connection Technologies for Monolithic Precast Concrete Shear Wall Structural Systems
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整体预制混凝土剪力墙结构体系（MPCSWS）已成为工业化与可持续建筑的重要结构形式，但其更广泛应用仍受限于连接区域的可靠性、抗震性能及长期性能。现有研究虽丰富，但系统性不足，尤其关于技术演进、基于规范的设计要求与工程适用性之间的关系。本综述基于Web of S
整体预制混凝土剪力墙结构体系（MPCSWS）已成为工业化与可持续建筑的重要结构形式，但其更广泛应用仍受限于连接区域的可靠性、抗震性能及长期性能。现有研究虽丰富，但系统性不足，尤其关于技术演进、基于规范的设计要求与工程适用性之间的关系。本综述基于Web of Science数据库检索的文献，通过文献计量映射、法规比较与工程导向综合，系统审查了MPCSWS连接技术。研究人员将湿连接、干连接与混合连接进行了分类，并从荷载传递机制、抗震性能、破坏模式、耐久性关注与工程限制方面进行比较。综述表明，湿连接仍是实现等同现浇行为的最成熟途径，而干连接与混合连接在施工性、可检性、损伤控制与潜在可修复性方面具有优势。然而，统一的性能评价标准、考虑耐久性的抗震评估及全尺寸验证仍不充分。本综述为MPCSWS连接技术提供了一个结构化的知识框架，并讨论了基于韧性的设计、智能监测、低碳材料与系统级验证方面的潜在未来发展方向。
论文主体部分总结如下：
**2. 方法论框架与综述结构（Methodological Framework and Review Structure）**
本综述采用集成方法论框架，包括基于PRISMA的文献检索与筛选、文献计量映射、规范比较与工程导向综合。技术演进视角用于识别研究轨迹与新兴连接形式；基于规范的视角用于考察现行标准如何支持或限制不同连接系统；工程实践视角用于评估荷载传递、抗震性能、耐久性、施工性与工程适用性。通过三方面整合，将知识演化、法规要求与结构性能统一于一个框架中。
**3. 文献综述与分析（Literature Review and Analysis）**
通过Web of Science核心合集检索，时间跨度2005-2025年，采用定量与定性结合的双重方法。文献计量分析使用VOSviewer、CiteSpace等工具，统计出版物数量、地理分布、关键词共现与共引网络。结果表明：中国在MPCSWS领域发表数量最多，美国次之；关键词“性能（performance）”与“行为（behavior）”处于核心位置；研究热点从早期结构完整性转向抗震性能验证，近期关注干连接、自复位系统与全尺寸验证。共引分析显示Gu等人（2019）的研究被引最高，验证了新型搭接连接的抗震性能。工程启示方面，研究逻辑从“能否连接”转向“连接系统能否发展稳定延性响应”，并进一步转向韧性导向设计。
**4. 法规与标准（Regulations and Standards）**
现行标准可从三个角度解读：等同现浇设计理念、能力保护连接理念、新兴损伤可控或可更换连接理念。中国与北美标准更倾向于等同现浇路线，主要适用于湿连接（如灌浆套筒、搭接连接）。欧洲与新西兰标准强调能力设计与延性破坏机制。但现行标准对干连接、混合连接、自复位系统的指导不足；强度与构造要求为主，量化残余位移、刚度退化、可修复性等指标缺乏；耐久性评估与抗震设计未充分整合；对隐蔽连接缺陷的检测要求与性能评价关联不足。
**5. 连接技术（Connection Technology）**
MPCSWS连接按施工工序与荷载传递机制分为湿连接、干连接与干-湿混合连接。连接材料包括钢筋、钢绞线、螺栓、焊接头、预应力筋等。当前发展主要方向：灌浆套筒连接成为核心方法；自复位摩擦阻尼连接成为干连接前沿；模块化专用连接件（如H形连接件）已商业化；形状记忆合金（SMA）连接处于实验室原型验证阶段；3D打印金属节点属前瞻研究。连接件正朝高性能、标准化、智能化与耐久材料创新方向发展。
**5.2. 连接材料与系统（Connection Materials and Systems）**
连接件作为实现结构整体性与性能可控的核心介质，已超越传统“连接部件”范畴，成为协调力学性能、施工效率与全生命周期效益的关键枢纽。具体包括：O形连接件（O-connector）通过平面内弯曲屈服耗能，具有可更换性；环状连接（loop connections）通过U形钢筋搭接与混凝土核心协同传递拉力；销钉连接（dowel connections）通过销钉与灌浆界面传递剪力，但埋深较浅时易过早破坏；抗剪键（shear keys）通过凸凹界面提高抗剪能力；竖向互锁节点（vertical interlocking joint）用于垂直墙体间荷载传递，但整体抗震性能未充分验证。
**5.3. 湿连接（Wet Connections）**
湿连接通过现浇混凝土、灌浆材料、搭接钢筋、灌浆套筒等实现结构整体性。墙-基础连接中，双面叠合剪力墙（double-skin composite shear wall）在欧洲广泛应用，其底部塑性铰区采用现浇混凝土可有效防止接缝张开与剪切滑移。灌浆套筒连接（grouted sleeve connections）是最常用的钢筋连接装置，分为半灌浆套筒与全灌浆套筒。半灌浆套筒一端机械连接、一端灌浆连接，具有连接长度短、减少安装误差等优点；全灌浆套筒通过灌浆填充实现钢筋连接。研究显示，灌浆缺陷（如空洞、纵向缺陷）会显著降低粘结性能，30%体积缺陷率是关键阈值。纤维增强灌浆可提高残余粘结强度与延性。冲击回波法可检测单套筒灌浆缺陷，但双套筒检测存在不确定性。湿连接的抗震性能高度依赖灌浆密实度、界面完整性与约束构造细节，局部粘结退化与界面破坏可能导致过早滑移或刚度退化。
**5.4. 干连接（Dry Connections）**
干连接主要通过机械装置传递力，包括螺栓连接、后张拉系统、钢连接件、摩擦装置与可更换耗能组件。螺栓连接（bolted connections）采用钢制端板、螺栓与锚筋，通过高强螺栓固定，表现出良好延性，但可能发生连接滑移、螺栓孔承压、局部屈服等。O形连接件采用低碳钢，通过弯曲屈服耗能，可承受较大竖向位移。低层住宅中常用轻质钢筋混凝土预制剪力墙系统，采用螺纹锚栓与螺栓连接，但连接处存在显著残余变形。钢板-黄铜板-螺栓连接（Bora连接）通过螺栓在竖向槽内滑动控制竖向内力，避免锚固脆性破坏。整体而言，干连接在施工效率、可检性与可更换性方面优势明显，但接头刚度、局部应力集中、滑移与整体性不足仍是主要局限。实验表明，连接滑移、间隙张开、摩擦滑动与连接件屈服主导其非线性响应。
**5.5. 干-湿混合连接（Dry–Wet Hybrid Connections）**
混合连接结合干连接与湿连接优势。例如，钢板-螺栓干-湿混合连接通过钢板-螺栓节点（干）与现浇混凝土（湿）共同工作，相比传统混凝土剪力墙（CW）表现出更优的抗震性能。三面配筋预制墙板系统（three-side reinforced precast wall panel system）中，水平分布筋两侧及竖向分布筋顶部与现浇区可靠连接，底部仅通过砂浆连接，施工简单、成本低、便于检测。低周反复加载试验表明，新墙体的主要破坏特征包括砂浆层开裂与贯穿、角部混凝土压碎及边缘构件底部钢筋局部屈曲，其承载力略低于现浇墙，但变形能力与耗能能力相当。混合连接的抗震性能由机械连接件与灌浆/现浇区的相互作用共同控制，数值模型需准确再现湿、干区域间的荷载传递机制与损伤演化顺序。
**5.6. MPCSWS连接系统的抗震性能与破坏机制比较（Comparative Seismic Performance and Failure Mechanisms of MPCSWS Connection Systems）**
“等同抗震性能”指预制墙系统通过连接区域建立连续可靠荷载传递路径，实现与现浇墙可比拟的抗震行为，需综合评估峰值强度、刚度、延性、累积耗能、残余位移、连接滑移等多项指标。湿连接在合理约束与施工质量下可达到等同现浇行为，如螺旋约束搭接连接试件延性系数3.86-4.08，极限位移角约1/56-1/53。干连接与混合连接则倾向于将损伤集中于可更换或可控部件，如螺栓连接可防止峰值荷载前明显滑移，钢连接件可将塑性损伤从后浇节点转移至预制墙板。轴压比、约束程度、耗能机制等关键参数显著影响响应。数值模型需从宏观到局部层次准确再现粘结滑移、界面张开、连接件屈服等机制。
**5.7. 连接系统的长期耐久性与环境抗力（Long-Term Durability and Environmental Resistance of Connection Systems）**
湿连接的长期可靠性由钢筋-灌浆-混凝土界面控制，灌浆缺陷、收缩微裂缝、冻融循环等可能引起粘结退化与刚度加速衰减。干连接的耐久性取决于钢制部件的长期性能，腐蚀、疲劳损伤可能削弱有效截面与预紧力。混合连接因湿、干组件收缩、徐变、热膨胀差异可能产生二次应力与界面开裂。现有研究以短期抗震试验为主，缺乏考虑氯离子暴露、冻融循环、疲劳荷载等环境作用后的残余抗震性能评估，需发展耐久性知情的抗震评估方法。
**6. 讨论（Discussion）**
与以往综述相比，本综述通过文献计量、定量性能比较、规范评估、破坏机制分析与未来趋势整合，建立了更全面的工程导向框架。MPCSWS连接技术发展经历了从等同现浇到性能导向、韧性导向设计的过渡。湿连接仍是工程实践主流，但依赖施工质量；干连接在施工效率与可更换性方面优势突出，但刚度和整体性不足；混合连接具有平衡性能与效率的潜力，但理论框架与设计方法尚不成熟。材料创新（如ECC、FRP、SMA）为连接技术提供了新可能，但多处于实验室阶段。当前研究对残余变形、可修复性、功能恢复与生命周期环境影响关注不足，亟需从“生命安全”向“韧性导向”转变。标准层面仍以“等同现浇”为主，缺乏对可更换部件、性能分类与修复性的规定。此外，大多数研究采用确定性方法，不确定性量化不足，未来应结合概率模拟与易损性评估。
**7. 结论（Conclusions）**
（1）连接技术是决定MPCSWS抗震性能与可靠性的核心因素；（2）湿连接是最成熟的方式，但对施工质量高度敏感，长期耐久性评估不足；（3）干-湿混合连接是未来发展方向，但荷载传递机制与设计方法需进一步研究；（4）材料创新（如ECC、FRP、SMA）推动下一代连接技术，但工程可行性需验证；（5）当前研究缺乏对韧性导向性能与生命周期行为的系统研究。未来研究建议：从等同现浇向韧性导向设计转变；开展多构件与系统级验证；结合腐蚀、冻融等耦合效应进行生命周期智能与低碳设计；建立基于机制的数值模型与性能预测。
