新城帝景高层住宅区位于江苏省常州市，小区总建筑面积20.28万m²。其中的33#，36#楼为住建部首批百年住宅示范项目，36#楼作为江苏省装配式结构试点工程，单体预制率达到了80%，是国内第一个装配式结构百年住宅项目，也是已建成的预制装配率最高的百米高层装配整体式剪力墙结构住宅。效果图见图1。

　　 36#楼地上31层，地下1层，结构高度99.6m，标准层层高3.15m，单体建筑面积2.6万m²。百年住宅理念的核心内容是空间可变，以适应全生命周期使用功能的变化。通过将剪力墙外置，尽量减少住户内结构墙，提高户内空间分隔的灵活性和将来空间变化的可能性，尽可能地满足住户在全生命周期的家庭生活需求。根据百年住宅建筑空间体系可变的特点，设计室内空间结构时，与普通住宅相比，百年住宅的楼板跨度加大，楼板标准跨度6.0～7.2m，最大跨度楼板尺寸7.2m×7.75m，该楼板跨中不再另设次梁，平面示意图见图2。

　　 主体结构设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。建筑抗震设防类别为丙类，场地抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，根据安评报告^[1]，地震影响系数最大值为0.108，场地特征周期多遇地震为0.45s。地面粗糙度为B类，体型系数为1.4，基本雪压为0.35kPa。

　　 36#楼结构体系为装配整体式剪力墙结构，剪力墙结构抗震等级为二级。底部加强区以上5～31层预制，主要预制构件包括:预制剪力墙内外墙、内填充墙、叠合梁、叠合板、预制楼梯。标准层预制梁、预制墙局部布置图见图3。

　　 1) 风荷载取值按100年重现期考虑，基本风压取0.45kN/m²;2) 根据100年设计使用年限，楼面、屋面可变荷载调整系数取为1.1;3) 按100年使用年限设计，钢筋保护层厚度按常规住宅最外层钢筋保护层厚度 (表1) 的1.4倍考虑;4) 按100年使用年限设计，混凝土最大氯离子含量为0.06%，最大碱含量为3.0kg/m³。

　　 对于装配整体式结构的控制区域，接缝要实现强连接，保证不在接缝处发生破坏，即要求接缝的承载力大于被连接构件的设计承载力与强连接系数的乘积，强连接系数根据抗震等级、连接区域的重要性以及连接类型确定。同时，也要求接缝的承载力设计值大于设计内力，保证接缝的安全。对于其他区域的接缝，可采用延性连接，但要求接缝的承载力设计值大于设计内力乘以对应增大系数，以保证接缝的安全。

　　 针对36#楼百年住宅建筑特点，选取36#楼标准层中部大跨楼板及其周边墙、梁为研究对象，楼板尺寸7.2m×7.75m，板厚160mm，其中预制板板厚60mm，叠合层厚100mm，周边墙体厚200mm。以1∶1的试验比例进行大跨度楼板的静载试验，对大跨度楼板结构的受力性能以及正常使用状态的舒适性和安全性进行检测和评估，本次试验为国内首次大跨度叠合楼板足尺寸试验^[2]。

　　 本次试验大跨度叠合楼板 (B4, B5, B6) 布置的设计图如图4所示。结合设计图进行叠合楼板的放置和混凝土的浇筑，浇筑前实景图见图5。楼板测点布置见图6，试验照片见图7。具体试验内容如下:

　　 (1) 首先从初始状态加载至荷载设计值，并测量各级荷载作用下楼板的荷载-挠度和钢筋应变等，考察楼板在正常使用及荷载设计值下的受力性能。

　　 (2) 进行楼板的动力特性试验与测量，重点关注初始状态、正常使用状态及荷载设计值下楼板的动力特性，考察楼板在正常使用状态下的舒适性及荷载设计值下结构损伤后动力特性的变化。

　　 (3) 进行荷载设计值下的短期持荷试验，考察楼板受短期荷载时的挠度及刚度变化。

　　 (4) 进行正常使用荷载作用下的长期受荷试验，测量长期荷载作用下楼板的挠度，考察楼板受长期荷载影响的刚度变化。

　　 (5) 进行荷载设计值到正常使用荷载时的分级卸载试验，考察卸载时楼板变形和受力性能的变化。

　　 楼板变形试验结果如表2所示。从表2可知，加载到荷载标准值时楼板挠度为6.94mm，相当于L₀/1 037 (L₀为楼板计算跨度^[3]) ，计算弹性挠度约为L₀/1 170，吻合较好。在卸载过程中，跨中位置1#测点在准永久值时的竖向变形为11.15mm，可认为在短期刚度下的楼板竖向变形为11.15mm。根据《混凝土结构设计规范》 (GB 50010—2010) ^[3]第7.2.2条，考虑荷载长期作用影响的刚度B与短期刚度B_s在荷载准永久组合下的比例关系为B=B_s/1.786，可得出楼板长期荷载作用下的挠度值为19.91mm，即L₀/361，满足《混凝土结构设计规范》 (GB 50010—2010) 第3.4.3条L₀/300挠度限值要求。”裂缝开展见图8。

　　 本次试验主要结论如下:

　　 (1) 楼板在达到荷载准永久值和标准值组合时，其挠度满足规范挠度限值，且在正常使用荷载作用下，板底并未发现明显开裂，而板顶的负弯矩区有较大宽度的裂缝开展，说明该大跨度叠合楼板基本能满足正常使用极限状态要求。

　　 (2) 楼板在荷载设计值时并未产生较严重的破坏，板底也未发现明显开裂，表明该大跨度叠合楼板满足承载力极限状态要求^[4]。

　　 (3) 各荷载工况下楼板的动力特性测试表明，荷载准永久组合及标准组合时的加速度、速度及位移响应较小，满足正常使用时舒适度的要求。

　　 (4) 达到荷载设计值并进行短期持荷后，卸载到准永久荷载组合时，楼板存在较大的不可恢复变形，但其挠度仍远小于规范要求的挠度限值。

　　 (5) 测点7#附近剪力墙属于受力较集中的部位，但由于其尺寸较小，在荷载作用下的变形和裂缝等损伤较严重，存在安全隐患。

　　 根据试验结果对大跨度楼板端部负筋及底部实际配筋放大1.15倍，并对剪力墙纵向配筋做以下加强措施:将短肢墙箍筋配筋由8@100修改为10@100，纵筋配筋率提高1.15倍。大跨度楼板边梁的约束作用不强，试验中产生裂缝较严重，针对性地增大梁高和梁腰筋配筋，以提高梁对楼板的约束作用。

　　 根据板周边实际边界条件和受力特点进行简化，并建立有限元模型，采用SAP2000有限元程序进行数值模拟分析，进一步研究其受力性能。采用有限元软件整体分析，关键参数设置如下:1) 所有板定义为弹性板 (弹性板6) 并参与整体计算;2) 有限元单元尺寸取0.5m，梁刚度放大系数取1.0，梁板偏心值取0.5;3) 梁支座弯矩调幅系数取0.85，梁扭矩折减系数取1.0，不考虑板的约束作用;4) 面荷载导荷模式为有限元模式;5) 板上隔墙荷载按虚梁输入线荷载。数值模拟分析模型见图9，楼板变形数值分析结果与试验结果对比见表3。

　　 由表3可知，模拟值和试验值的最大误差在25%以内，大部分测点误差在10%以内，少部分测点误差在15%左右，整体吻合较好。

　　 大板跨结构楼板舒适度是重要的结构性能之一，荷载准永久组合时大跨度叠合楼板自由振动加速度曲线见图10。不同工况下楼板自振特性见表4。

　　 由表4可知，在荷载准永久组合及标准组合时，楼板的加速度、速度及位移响应较小，满足正常使用时舒适度的要求。

　　 目前装配整体式剪力墙结构中，预制墙体连接主要采用套筒灌浆连接和金属波纹管浆锚搭接方式，灌浆套筒价格较高，灌浆密实度尚无简便有效的检测手段。而金属波纹管浆锚搭接中钢筋直径不应超过20mm，使用受到很大限制。本工程采用了约束浆锚搭接技术，见图11, 12，其中L_aE为受拉钢筋抗震锚固长度。这种技术有易施工、易检测、易后补灌浆等特点，具有很大的发展空间。

　　 根据《新城帝景高层住宅项目装配整体式预制混凝土结构论证报告》^[5]中第1.5节试验研究结论，通过增加螺旋箍筋提高墙体连接钢筋的环向约束，减少钢筋的搭接长度，边缘构件纵筋搭接长度可取 (0.7～1.0) L_aE，非边缘构件最小搭接长度可以做到0.5L_aE。相比《装配式混凝土结构技术规程》 (JGJ 1—2014) ^[6]推荐的浆锚搭接方式，可减少插筋长度，提高现场安装效率，降低施工难度。

　　 在项目设计过程中，按照江苏省对该项目专项评审的专家意见，边缘构件纵筋搭接长度取1.0L_aE，非边缘构件中竖向分布纵筋搭接长度取0.7L_aE，在受力较大的底部几层加强纵筋连接时的约束螺旋箍筋配箍率。

　　 预制剪力墙结构水平筋连接及后浇带的界面处理构造是仅次于纵筋连接的关键环节。本工程采用的钢筋环插筋连接是一种适用于装配式结构的有效连接方式，可以做到水平筋连续，是保证拆分构件通过后浇带连接成整体截面的关键。试验证明，无论后浇带在墙体中部还是在纵横墙交界的端部，都可以使构件连接后不降低整体性能。

　　 本工程在保证水平筋配筋率满足设计要求的前提下，加强底部剪力较大几层的现浇段钢筋环向配筋率。若现浇段位于边缘构件范围内，为保证此处的配箍率，对于间距不足部位另配附加箍筋。另外，加强现浇段与预制构件界面构造，采取加大界面抗剪键槽尺寸、另配界面抗剪筋等措施，加强界面的抗剪能力，保障连接后的截面整体性。

　　 新城帝景高层住宅36#楼作为百年住宅建筑试点工程，在建筑结构设计时，为了满足百年住宅空间可变需求，减少室内支撑，楼板应采用大跨度楼板。通过大跨度叠合板静荷载试验，叠合板在达到荷载准永久值和标准值组合时，挠度满足规范限值;且在正常使用荷载及荷载设计值作用下，板底并未发现明显开裂^[6]。表明该大跨度叠合楼板满足承载力极限状态要求。动力特性检测说明楼板满足正常使用时舒适度的要求。通过采用约束浆锚连接方式，在满足百年住宅建筑功能的前提下，保证了构件竖向连接的安全可靠。