連梁在高層建筑結構設計中的要點探析

郭斌

[摘要]隨著社會經濟的快速發展，我國的高層建筑越來越多，剪力墻結構以及框架一剪力墻結構被應用的越來越廣泛，而連梁是在框架一剪力墻結構和剪力墻結構中連接墻肢及墻肢、墻肢和框架柱的梁。連梁對整個剪力墻結構的抗震性具有很強的作用，它最大的特點是跨度小、截面大，與它相連的墻體的剛度很大。連梁在風載荷以及地震載荷的作用下會呈現很強的內力。在高層建筑中，墻肢因為不均勻的壓縮連梁兩端而造成位移情況，從而增加內力。設計連梁的過程中，即便用了各種降低連梁內力的方法還是很難達到相應的標準。本文主要針對高層建筑中連梁的結構設計進行了探討，對如何提高連梁的設計水平，提出了幾點建議供大家參考。

[關鍵詞]連梁設計；高層建筑；結構設計

文章編號：2095 - 4085（2018） 08 - 0059 - 02

剪力墻結構具有很多的優勢，比如其抗側剛度大、側移小，具有良好的抗震性，其建造高度較高、房間內不會出現露梁、露柱的現象，經濟性能較好。剪力墻結構是目前住宅建筑，尤其是高層住宅中廣泛使用的一種的結構形式。具有良好的強度、剛度以及變形性能的連梁剪力墻結構，能夠在地震過程中，連梁在墻肢屈服之前先屈服從而消在此處鍵入公式。耗地震帶來的能量，其有效的變形能力能夠降低主體結構的損壞。在實際工程的設計中，尤其是高烈度地震區的高層剪力墻結構，其連梁的跨度較小，連梁兩端的墻肢剛度較大，所以在整個結構當中，沿結構高度中間部位1/3處的范圍，其連梁的內力與配筋是很大的，但是從經濟性上考慮墻肢的厚度不應過厚，所以在計算、配筋上的困難就比較大，所以連梁設計對剪力墻來說十分重要。

1 設計連梁的意義

（1）剪力墻洞口處的連梁承擔著整個上部的載荷，所以在設計時應保證豎向載荷承載力符合正常使用時的極限狀態的要求。（2）連梁具有較強的延展性，在地震作用下會出現交叉裂縫的狀況，從而形成塑性鉸，進而剛度降低，增大變形，大量的地震能量可以被吸收，同時塑性鉸可以繼續傳遞的彎矩和剪力，從而對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度。與此同時，連梁對能量的消耗作用可以降低墻體的內力與延緩墻體的屈服具有良好的效果。（3）連梁的設計不應過強，適當的降低其剛度可以在地震時起到保護剪力墻的作用，適當的允許地震過程連梁出現裂縫、損傷，使其發揮出更好的效果，這樣才能提高抗震設防目標和整體結構的延性。

2 連梁在高層建筑結構中的設計要點

2.1連梁剛度設計

高層建筑工程需要具有良好的抗風性能，所以在設計連梁時應盡最大能力增加結構的剛性以及承載性。增強工程結構的剛度，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，尤其是對連梁的破壞力非常嚴重，因此，在設計連梁結構時，應最大限度的提高其抗震性能，控制好結構的尺寸，避免因結構過大而使其承受更多的剪力，可以通過調整截面厚度來提升連梁的結構承載力。

2.2進行合理的設計

對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，會通過降低連梁的高度，增加連梁的跨度來提升其效果。實際工作過程中應根據每項環節的不同重點進行關注。利用這樣的方式來發揮出連梁在高層建筑剪力墻結構中的作用；值得注意的是，一定要控制好連梁高度以及跨度的范圍，這樣才能避免對剪力墻造成破壞，另外，還要注意在整體的設計當中體現“強剪弱彎”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，運用雙連梁的主要目的就是降低連梁的剛度。在實際的結構分析中，應應合理的計算出連梁的截面，以保證等效后的抗彎剛度與抗剪剛度符合連梁的實際情況，然后再將連梁的配筋值與連梁的根數平均分配到各個連梁完成配筋工作。因為最上面的一根連梁一般都與樓板相連接，所以其實際所承擔的重量要稍微大一些，其中還包含了樓板帶來的豎向載荷，因此在實際配筋過程中應將配筋值適當的放大。為了避免雙連梁之間的傳力影響，從而使連梁的實際受力方式與計算模型不相一致，所以連梁間的縫隙會采用柔性的材料來補充。若運用填充墻來補充，則應采用立磚斜砌的方式進行填充，即便連梁與填充墻相連接，也應保持其具有一定的變形協調性能。

2.4連梁延性設計

提升連梁結構的延性可以有效的提升其結構的抗震能力，避免受地震作用而使其遭受大面積的的損壞。所以在設計連梁結構時，要合理的計算結構所受的內力，根據情況提升結構的合理性。也可以利用交叉斜筋的方式進行處理，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，且不能隨意增加混凝土的等級。

2.5控制風荷載

以高層建筑的角度來看，控制風載荷可以增加剪力墻的數量，通過增減剪力墻的數量可以使每面墻的受力相對減少，出現這樣狀況的原因是因為連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，通過調整界面的高度也可以相應的減小剛度。

3 結語

綜上所述，在實際的設計過程中，連梁的設計應充分考慮各方面的因素，通過分析不同部位、不同類型的連梁形式可以有效提升剪力墻結構的抗震性能，隨著各個領域的科技不斷進步發展，結構設計人員應該充分利用這些科學技術手段，不斷創新研究，從經濟性以及抗震性角度出發，把連梁結構設計的更加科學合理。

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