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一、 前言
连梁系指在框架一剪力墙结构和剪力墙结构中，墙肢与框架柱、墙肢与墙肢之间的连接构件。连梁除了承受自身平面内荷载外，在风荷载和地震作用下是结构体系中重要的耗能构件。抗震设计中，连梁作为结构体系中的第一道防线，对结构的抗震性能和建筑物的正常使用影响较大。静力和动力试验结果证明连梁变形性能的改善能有效地改善结构的变形性能在遭受强烈地震时,多数连梁在墙肢屈服之前先屈服,发挥其塑性变形能力,耗散地震能量,有效减轻主体结构构件的损坏,使结构达到小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设防目标。
本文通过对连梁在水平荷载作用下的受力机理、破坏形式加以分析，提出了连梁的设计方法及对连梁的超筋如何处理。
二、 连梁的受力机理及破坏形式
水平荷载作用时，墙肢产生弯曲变形，使连梁端部产生转角，从而使连梁产生内力，同时连梁端部的剪力、弯矩和轴力又反过来减小了墙肢的内力和变形，对墙肢起到一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。
在地震作用下，连梁可能因承载力超限而破坏。连梁破坏有两种情况:一种是脆性破坏即剪切破坏;另一种是延性破坏，即弯曲破坏。弯曲破坏又可分为弯曲滑移型破坏和弯曲剪切破坏。剪切破坏是一种突然发生而无预先警告的破坏形式，连梁发生剪切破坏就丧失了抗剪和抗压能力。如果沿墙高的全部连梁都发生了剪切破坏，各墙肢就变成了单片悬臂墙，导致墙肢的侧向刚度降低，变形加大，弯矩增加，最终威胁到结构的安全。
三、 连梁的概念设计
基于“强剪弱弯”的设计原则，应保证连梁的抗剪承载力大于抗弯承载
力。在实际工作中，连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响，跨高比常小于2.5或更小，连梁承受的平均应力较大。如果平均剪应力过大，在箍筋充分发挥作用之前，连梁就会发生剪切破坏。连梁对剪切变形十分敏感，在水平地震力反复作用下经常会出现承载力超限的情况。如果结构只有少量连梁承载力超限，当这些连梁出现超限并形成塑性铰时，就会有部分弯矩转移到墙肢。一般情况下，墙肢的强度应能承受这些增加的弯矩。但当沿墙身有较多的连梁超限而屈服时，墙肢就会增加较大的弯矩，这时就应当考虑采用一些处理方法对结构设计进行调整，并重新进行结构计算。
1.利用刚度折减系数对连梁弯矩和剪力进行塑性调幅。塑性调幅可采用两种方法:一是在内力计算前就将连梁刚度进行折减;二是在内力计算后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。两种方法的效果都是减小连梁的内力和配筋。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。为避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁上出现裂缝，调幅后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值。根据具体情况，连梁刚度折减系数取值为0.5~0.8。
2.增加洞口宽度、减少连梁高度。目的是减小连梁刚度，降低地震作用对连梁的影响，从而减小连梁分担的剪力。
3.提高混凝土强度等级。因混凝土强度等级提高后，其弹性模量增加
的比例小于混凝土受剪承载力提高的比例，因而有可能使连梁的受剪承载力不超限。
4.加大墙厚，即加大连梁的截面宽度。其结果，一方面加大了结构整体刚度，提高了结构的安全度；另一方面连梁受剪承载力与梁宽值的增加成正比，加大梁宽可控制连梁的受剪承载力不超限。
上述各种措施中，在能满足整体刚度的情况下，应首先采用刚度折减措施，如仍有超限可结合采用其余各种措施。另外，为尽量避免连梁去抵抗平面外弯矩，楼面主梁不宜支撑在连梁上，以免连梁出现裂缝。当楼面次梁支撑在连梁上时，次梁端部应按铰接处理。
四、连梁超筋的处理
剪力墙结构、框架-剪力墙结构中连梁及筒体结构中的群梁一般较易出现超筋超限现象。对连梁的超筋超限应进行分析判断并应采取适当的处理方法。剪力墙连梁超筋、超限时，可按《高层建筑混凝土结构技术规范》第7.2.25条的要求进行如下处理：
1．连梁调幅处理
抗震设计剪力墙中连梁的弯矩和剪力可进行塑性调幅，以降低其剪力设计值。但在结构计算中已对连梁进行了刚度折减的连梁，其调幅范围应限制或不再调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位的连梁和墙肢的弯矩应相应加大。
一般情况下，经全部调幅（包括计算中连梁刚度折减和对计算结果的后期调幅）后的弯矩设计值不宜小于调幅前（完全弹性）的0.8倍（6、7度）和0.5倍（8、9度）。
2．连梁的铰接处理
当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响（即连梁不作为次梁的支承梁）时，可假定该连梁在大震下的破坏，对剪力墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析（为减小结构计算工作量可将连梁按两端铰接梁计算），墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计（一般情况下，连梁铰接处理后，墙的计算结果较大），以保证墙肢的安全
3．对超筋连梁的计算处理
剪力墙的连梁考虑刚度折减后，当部分连梁仍不能满足规范剪压比限值时，可通过改变连梁计算截面高度，寻求实际截面连梁的最大抗剪承载力所对应的截面弯矩设计值，及与之相应的剪力墙内力和配筋。减小连梁截面（对连梁截面高度的减小，是一种计算手段，只是为寻找与连梁最大抗剪承载力相对应的抗弯承载力数据的过程，连梁的实际截面高度并没有减小），此时连梁计算可能仍有超筋，但其计算剪力V2已不大于原有截面的最大受剪承载力[V1]，即V2≤[V1]，满足本规程第6.2.6条的要求。
五、 结 论
1.连梁是框剪或剪力墙结构体系中对抗震性能影响较大的构件，其合理的刚度对结构的安全及经济性影响很大。设计中应遵循馆虽剪弱弯“的原则保证连梁具有足够的延性和承载能力，以增加剪力墙或框架的安全储备。
2.在整体结构计算中，连梁容易出现超筋超限现象，可结合具体情况根据本文所提出的几种方法加以处理。
3.连梁是结构中的薄弱部位，设计中除采取减小其名义剪应力、加大其箍筋配置的措施外，还应满足规范的构造要求。
参考文献
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