連梁在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)探析

郭斌

[摘要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的高層建筑越來(lái)越多，剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架一剪力墻結(jié)構(gòu)被應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，而連梁是在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中連接墻肢及墻肢、墻肢和框架柱的梁。連梁對(duì)整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性具有很強(qiáng)的作用，它最大的特點(diǎn)是跨度小、截面大，與它相連的墻體的剛度很大。連梁在風(fēng)載荷以及地震載荷的作用下會(huì)呈現(xiàn)很強(qiáng)的內(nèi)力。在高層建筑中，墻肢因?yàn)椴痪鶆虻膲嚎s連梁兩端而造成位移情況，從而增加內(nèi)力。設(shè)計(jì)連梁的過(guò)程中，即便用了各種降低連梁內(nèi)力的方法還是很難達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要針對(duì)高層建筑中連梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，對(duì)如何提高連梁的設(shè)計(jì)水平，提出了幾點(diǎn)建議供大家參考。

[關(guān)鍵詞]連梁設(shè)計(jì)；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：2095 - 4085（2018） 08 - 0059 - 02

剪力墻結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)勢(shì)，比如其抗側(cè)剛度大、側(cè)移小，具有良好的抗震性，其建造高度較高、房間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)露梁、露柱的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)性能較好。剪力墻結(jié)構(gòu)是目前住宅建筑，尤其是高層住宅中廣泛使用的一種的結(jié)構(gòu)形式。具有良好的強(qiáng)度、剛度以及變形性能的連梁剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠在地震過(guò)程中，連梁在墻肢屈服之前先屈服從而消在此處鍵入公式。耗地震帶來(lái)的能量，其有效的變形能力能夠降低主體結(jié)構(gòu)的損壞。在實(shí)際工程的設(shè)計(jì)中，尤其是高烈度地震區(qū)的高層剪力墻結(jié)構(gòu)，其連梁的跨度較小，連梁兩端的墻肢剛度較大，所以在整個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，沿結(jié)構(gòu)高度中間部位1/3處的范圍，其連梁的內(nèi)力與配筋是很大的，但是從經(jīng)濟(jì)性上考慮墻肢的厚度不應(yīng)過(guò)厚，所以在計(jì)算、配筋上的困難就比較大，所以連梁設(shè)計(jì)對(duì)剪力墻來(lái)說(shuō)十分重要。

1 設(shè)計(jì)連梁的意義

（1）剪力墻洞口處的連梁承擔(dān)著整個(gè)上部的載荷，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證豎向載荷承載力符合正常使用時(shí)的極限狀態(tài)的要求。（2）連梁具有較強(qiáng)的延展性，在地震作用下會(huì)出現(xiàn)交叉裂縫的狀況，從而形成塑性鉸，進(jìn)而剛度降低，增大變形，大量的地震能量可以被吸收，同時(shí)塑性鉸可以繼續(xù)傳遞的彎矩和剪力，從而對(duì)剪力墻起到一定的約束作用，這樣就可以使剪力墻保持一定的剛度與強(qiáng)度。與此同時(shí)，連梁對(duì)能量的消耗作用可以降低墻體的內(nèi)力與延緩墻體的屈服具有良好的效果。（3）連梁的設(shè)計(jì)不應(yīng)過(guò)強(qiáng)，適當(dāng)?shù)慕档推鋭偠瓤梢栽诘卣饡r(shí)起到保護(hù)剪力墻的作用，適當(dāng)?shù)脑试S地震過(guò)程連梁出現(xiàn)裂縫、損傷，使其發(fā)揮出更好的效果，這樣才能提高抗震設(shè)防目標(biāo)和整體結(jié)構(gòu)的延性。

2 連梁在高層建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1連梁剛度設(shè)計(jì)

高層建筑工程需要具有良好的抗風(fēng)性能，所以在設(shè)計(jì)連梁時(shí)應(yīng)盡最大能力增加結(jié)構(gòu)的剛性以及承載性。增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)的剛度，可以減少鋼筋材料的使用，從而降低工程成本。高層建筑受地震影響非常大，尤其是對(duì)連梁的破壞力非常嚴(yán)重，因此，在設(shè)計(jì)連梁結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)最大限度的提高其抗震性能，控制好結(jié)構(gòu)的尺寸，避免因結(jié)構(gòu)過(guò)大而使其承受更多的剪力，可以通過(guò)調(diào)整截面厚度來(lái)提升連梁的結(jié)構(gòu)承載力。

2.2進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)

對(duì)連梁的功能造成主要影響的因素是連梁的高度以及其跨度，一般的，會(huì)通過(guò)降低連梁的高度，增加連梁的跨度來(lái)提升其效果。實(shí)際工作過(guò)程中應(yīng)根據(jù)每項(xiàng)環(huán)節(jié)的不同重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。利用這樣的方式來(lái)發(fā)揮出連梁在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中的作用；值得注意的是，一定要控制好連梁高度以及跨度的范圍，這樣才能避免對(duì)剪力墻造成破壞，另外，還要注意在整體的設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的原則。

2.3采用雙連梁

雙連梁就是在連梁中部用水平縫將其分為上下兩根連梁，運(yùn)用雙連梁的主要目的就是降低連梁的剛度。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)分析中，應(yīng)應(yīng)合理的計(jì)算出連梁的截面，以保證等效后的抗彎剛度與抗剪剛度符合連梁的實(shí)際情況，然后再將連梁的配筋值與連梁的根數(shù)平均分配到各個(gè)連梁完成配筋工作。因?yàn)樽钌厦娴囊桓B梁一般都與樓板相連接，所以其實(shí)際所承擔(dān)的重量要稍微大一些，其中還包含了樓板帶來(lái)的豎向載荷，因此在實(shí)際配筋過(guò)程中應(yīng)將配筋值適當(dāng)?shù)姆糯蟆榱吮苊怆p連梁之間的傳力影響，從而使連梁的實(shí)際受力方式與計(jì)算模型不相一致，所以連梁間的縫隙會(huì)采用柔性的材料來(lái)補(bǔ)充。若運(yùn)用填充墻來(lái)補(bǔ)充，則應(yīng)采用立磚斜砌的方式進(jìn)行填充，即便連梁與填充墻相連接，也應(yīng)保持其具有一定的變形協(xié)調(diào)性能。

2.4連梁延性設(shè)計(jì)

提升連梁結(jié)構(gòu)的延性可以有效的提升其結(jié)構(gòu)的抗震能力，避免受地震作用而使其遭受大面積的的損壞。所以在設(shè)計(jì)連梁結(jié)構(gòu)時(shí)，要合理的計(jì)算結(jié)構(gòu)所受的內(nèi)力，根據(jù)情況提升結(jié)構(gòu)的合理性。也可以利用交叉斜筋的方式進(jìn)行處理，從而提升連梁的延性；混凝土的材料也要慎重選擇，使連梁所受到的剪切力在允許的范圍之內(nèi)，且不能隨意增加混凝土的等級(jí)。

2.5控制風(fēng)荷載

以高層建筑的角度來(lái)看，控制風(fēng)載荷可以增加剪力墻的數(shù)量，通過(guò)增減剪力墻的數(shù)量可以使每面墻的受力相對(duì)減少，出現(xiàn)這樣狀況的原因是因?yàn)檫B梁正截面的剛度降低造成的梁斜面抗剪承載力下降。另外，提高剪力墻的厚度可以增加剪力墻的承載力，通過(guò)調(diào)整界面的高度也可以相應(yīng)的減小剛度。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，連梁的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮各方面的因素，通過(guò)分析不同部位、不同類型的連梁形式可以有效提升剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，隨著各個(gè)領(lǐng)域的科技不斷進(jìn)步發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分利用這些科學(xué)技術(shù)手段，不斷創(chuàng)新研究，從經(jīng)濟(jì)性以及抗震性角度出發(fā)，把連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更加科學(xué)合理。

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