连梁在高层建筑结构设计中的要点探析

郭斌

[摘要]随着社会经济的快速发展，我国的高层建筑越来越多，剪力墙结构以及框架一剪力墙结构被应用的越来越广泛，而连梁是在框架一剪力墙结构和剪力墙结构中连接墙肢及墙肢、墙肢和框架柱的梁。连梁对整个剪力墙结构的抗震性具有很强的作用，它最大的特点是跨度小、截面大，与它相连的墙体的刚度很大。连梁在风载荷以及地震载荷的作用下会呈现很强的内力。在高层建筑中，墙肢因为不均匀的压缩连梁两端而造成位移情况，从而增加内力。设计连梁的过程中，即便用了各种降低连梁内力的方法还是很难达到相应的标准。本文主要针对高层建筑中连梁的结构设计进行了探讨，对如何提高连梁的设计水平，提出了几点建议供大家参考。

[关键词]连梁设计；高层建筑；结构设计

文章编号：2095 - 4085（2018） 08 - 0059 - 02

剪力墙结构具有很多的优势，比如其抗侧刚度大、侧移小，具有良好的抗震性，其建造高度较高、房间内不会出现露梁、露柱的现象，经济性能较好。剪力墙结构是目前住宅建筑，尤其是高层住宅中广泛使用的一种的结构形式。具有良好的强度、刚度以及变形性能的连梁剪力墙结构，能够在地震过程中，连梁在墙肢屈服之前先屈服从而消在此处键入公式。耗地震带来的能量，其有效的变形能力能够降低主体结构的损坏。在实际工程的设计中，尤其是高烈度地震区的高层剪力墙结构，其连梁的跨度较小，连梁两端的墙肢刚度较大，所以在整个结构当中，沿结构高度中间部位1/3处的范围，其连梁的内力与配筋是很大的，但是从经济性上考虑墙肢的厚度不应过厚，所以在计算、配筋上的困难就比较大，所以连梁设计对剪力墙来说十分重要。

1 设计连梁的意义

（1）剪力墙洞口处的连梁承担着整个上部的载荷，所以在设计时应保证竖向载荷承载力符合正常使用时的极限状态的要求。（2）连梁具有较强的延展性，在地震作用下会出现交叉裂缝的状况，从而形成塑性铰，进而刚度降低，增大变形，大量的地震能量可以被吸收，同时塑性铰可以继续传递的弯矩和剪力，从而对剪力墙起到一定的约束作用，这样就可以使剪力墙保持一定的刚度与强度。与此同时，连梁对能量的消耗作用可以降低墙体的內力与延缓墙体的屈服具有良好的效果。（3）连梁的设计不应过强，适当的降低其刚度可以在地震时起到保护剪力墙的作用，适当的允许地震过程连梁出现裂缝、损伤，使其发挥出更好的效果，这样才能提高抗震设防目标和整体结构的延性。

2 连梁在高层建筑结构中的设计要点

2.1连梁刚度设计

高层建筑工程需要具有良好的抗风性能，所以在设计连梁时应尽最大能力增加结构的刚性以及承载性。增强工程结构的刚度，可以减少钢筋材料的使用，从而降低工程成本。高层建筑受地震影响非常大，尤其是对连梁的破坏力非常严重，因此，在设计连梁结构时，应最大限度的提高其抗震性能，控制好结构的尺寸，避免因结构过大而使其承受更多的剪力，可以通过调整截面厚度来提升连梁的结构承载力。

2.2进行合理的设计

对连梁的功能造成主要影响的因素是连梁的高度以及其跨度，一般的，会通过降低连梁的高度，增加连梁的跨度来提升其效果。实际工作过程中应根据每项环节的不同重点进行关注。利用这样的方式来发挥出连梁在高层建筑剪力墙结构中的作用；值得注意的是，一定要控制好连梁高度以及跨度的范围，这样才能避免对剪力墙造成破坏，另外，还要注意在整体的设计当中体现“强剪弱弯”的原则。

2.3采用双连梁

双连梁就是在连梁中部用水平缝将其分为上下两根连梁，运用双连梁的主要目的就是降低连梁的刚度。在实际的结构分析中，应应合理的计算出连梁的截面，以保证等效后的抗弯刚度与抗剪刚度符合连梁的实际情况，然后再将连梁的配筋值与连梁的根数平均分配到各个连梁完成配筋工作。因为最上面的一根连梁一般都与楼板相连接，所以其实际所承担的重量要稍微大一些，其中还包含了楼板带来的竖向载荷，因此在实际配筋过程中应将配筋值适当的放大。为了避免双连梁之间的传力影响，从而使连梁的实际受力方式与计算模型不相一致，所以连梁间的缝隙会采用柔性的材料来补充。若运用填充墙来补充，则应采用立砖斜砌的方式进行填充，即便连梁与填充墙相连接，也应保持其具有一定的变形协调性能。

2.4连梁延性设计

提升连梁结构的延性可以有效的提升其结构的抗震能力，避免受地震作用而使其遭受大面积的的损坏。所以在设计连梁结构时，要合理的计算结构所受的内力，根据情况提升结构的合理性。也可以利用交叉斜筋的方式进行处理，从而提升连梁的延性；混凝土的材料也要慎重选择，使连梁所受到的剪切力在允许的范围之内，且不能随意增加混凝土的等级。

2.5控制风荷载

以高层建筑的角度来看，控制风载荷可以增加剪力墙的数量，通过增减剪力墙的数量可以使每面墙的受力相对减少，出现这样状况的原因是因为连梁正截面的刚度降低造成的梁斜面抗剪承载力下降。另外，提高剪力墙的厚度可以增加剪力墙的承载力，通过调整界面的高度也可以相应的减小刚度。

3 结语

综上所述，在实际的设计过程中，连梁的设计应充分考虑各方面的因素，通过分析不同部位、不同类型的连梁形式可以有效提升剪力墙结构的抗震性能，随着各个领域的科技不断进步发展，结构设计人员应该充分利用这些科学技术手段，不断创新研究，从经济性以及抗震性角度出发，把连梁结构设计的更加科学合理。

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