一、 前言
連梁系指在框架一剪力墻結構和剪力墻結構中，墻肢與框架柱、墻肢與墻肢之間的連接構件。連梁除了承受自身平面內荷載外，在風荷載和地震作用下是結構體系中重要的耗能構件。抗震設計中，連梁作為結構體系中的第一道防線，對結構的抗震性能和建筑物的正常使用影響較大。靜力和動力試驗結果證明連梁變形性能的改善能有效地改善結構的變形性能在遭受強烈地震時,多數連梁在墻肢屈服之前先屈服,發揮其塑性變形能力,耗散地震能量,有效減輕主體結構構件的損壞,使結構達到小震不壞,中震可修,大震不倒的抗震設防目標。
本文通過對連梁在水平荷載作用下的受力機理、破壞形式加以分析，提出了連梁的設計方法及對連梁的超筋如何處理。
二、 連梁的受力機理及破壞形式
水平荷載作用時，墻肢產生彎曲變形，使連梁端部產生轉角，從而使連梁產生內力，同時連梁端部的剪力、彎矩和軸力又反過來減小了墻肢的內力和變形，對墻肢起到一定的約束作用，改善了墻肢的受力狀態。
在地震作用下，連梁可能因承載力超限而破壞。連梁破壞有兩種情況:一種是脆性破壞即剪切破壞;另一種是延性破壞，即彎曲破壞。彎曲破壞又可分為彎曲滑移型破壞和彎曲剪切破壞。剪切破壞是一種突然發生而無預先警告的破壞形式，連梁發生剪切破壞就喪失了抗剪和抗壓能力。如果沿墻高的全部連梁都發生了剪切破壞，各墻肢就變成了單片懸臂墻，導致墻肢的側向剛度降低，變形加大，彎矩增加，最終威脅到結構的安全。
三、 連梁的概念設計
基于“強剪弱彎”的設計原則，應保證連梁的抗剪承載力大于抗彎承載
力。在實際工作中，連梁的跨高比和截面尺寸受到許多因素的影響，跨高比常小于2.5或更小，連梁承受的平均應力較大。如果平均剪應力過大，在箍筋充分發揮作用之前，連梁就會發生剪切破壞。連梁對剪切變形十分敏感，在水平地震力反復作用下經常會出現承載力超限的情況。如果結構只有少量連梁承載力超限，當這些連梁出現超限并形成塑性鉸時，就會有部分彎矩轉移到墻肢。一般情況下，墻肢的強度應能承受這些增加的彎矩。但當沿墻身有較多的連梁超限而屈服時，墻肢就會增加較大的彎矩，這時就應當考慮采用一些處理方法對結構設計進行調整，并重新進行結構計算。
1.利用剛度折減系數對連梁彎矩和剪力進行塑性調幅。塑性調幅可采用兩種方法:一是在內力計算前就將連梁剛度進行折減;二是在內力計算后，將連梁彎矩和剪力組合值乘以折減系數。兩種方法的效果都是減小連梁的內力和配筋。當部分連梁降低彎矩設計值后，其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高。為避免在正常使用條件下或較小的地震作用下連梁上出現裂縫，調幅后的彎矩、剪力設計值不應低于使用狀況下的值，也不宜低于比設防烈度低一度的地震作用組合所得的彎矩設計值。根據具體情況，連梁剛度折減系數取值為0.5~0.8。
2.增加洞口寬度、減少連梁高度。目的是減小連梁剛度，降低地震作用對連梁的影響，從而減小連梁分擔的剪力。
3.提高混凝土強度等級。因混凝土強度等級提高后，其彈性模量增加
的比例小于混凝土受剪承載力提高的比例，因而有可能使連梁的受剪承載力不超限。
4.加大墻厚，即加大連梁的截面寬度。其結果，一方面加大了結構整體剛度，提高了結構的安全度；另一方面連梁受剪承載力與梁寬值的增加成正比，加大梁寬可控制連梁的受剪承載力不超限。
上述各種措施中，在能滿足整體剛度的情況下，應首先采用剛度折減措施，如仍有超限可結合采用其余各種措施。另外，為盡量避免連梁去抵抗平面外彎矩，樓面主梁不宜支撐在連梁上，以免連梁出現裂縫。當樓面次梁支撐在連梁上時，次梁端部應按鉸接處理。
四、連梁超筋的處理
剪力墻結構、框架-剪力墻結構中連梁及筒體結構中的群梁一般較易出現超筋超限現象。對連梁的超筋超限應進行分析判斷并應采取適當的處理方法。剪力墻連梁超筋、超限時，可按《高層建筑混凝土結構技術規范》第7.2.25條的要求進行如下處理：
1．連梁調幅處理
抗震設計剪力墻中連梁的彎矩和剪力可進行塑性調幅，以降低其剪力設計值。但在結構計算中已對連梁進行了剛度折減的連梁，其調幅范圍應限制或不再調幅。當部分連梁降低彎矩設計值后，其余部位的連梁和墻肢的彎矩應相應加大。
一般情況下，經全部調幅（包括計算中連梁剛度折減和對計算結果的后期調幅）后的彎矩設計值不宜小于調幅前（完全彈性）的0.8倍（6、7度）和0.5倍（8、9度）。
2．連梁的鉸接處理
當連梁的破壞對承受豎向荷載無明顯影響（即連梁不作為次梁的支承梁）時，可假定該連梁在大震下的破壞，對剪力墻按獨立墻肢進行第二次多遇地震作用下的結構內力分析（為減小結構計算工作量可將連梁按兩端鉸接梁計算），墻肢應按兩次計算所得的較大內力進行配筋設計（一般情況下，連梁鉸接處理后，墻的計算結果較大），以保證墻肢的安全
3．對超筋連梁的計算處理
剪力墻的連梁考慮剛度折減后，當部分連梁仍不能滿足規范剪壓比限值時，可通過改變連梁計算截面高度，尋求實際截面連梁的最大抗剪承載力所對應的截面彎矩設計值，及與之相應的剪力墻內力和配筋。減小連梁截面（對連梁截面高度的減小，是一種計算手段，只是為尋找與連梁最大抗剪承載力相對應的抗彎承載力數據的過程，連梁的實際截面高度并沒有減小），此時連梁計算可能仍有超筋，但其計算剪力V2已不大于原有截面的最大受剪承載力[V1]，即V2≤[V1]，滿足本規程第6.2.6條的要求。
五、 結 論
1.連梁是框剪或剪力墻結構體系中對抗震性能影響較大的構件，其合理的剛度對結構的安全及經濟性影響很大。設計中應遵循館雖剪弱彎“的原則保證連梁具有足夠的延性和承載能力，以增加剪力墻或框架的安全儲備。
2.在整體結構計算中，連梁容易出現超筋超限現象，可結合具體情況根據本文所提出的幾種方法加以處理。
3.連梁是結構中的薄弱部位，設計中除采取減小其名義剪應力、加大其箍筋配置的措施外，還應滿足規范的構造要求。
參考文獻
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來源：《城市建設理論研究》
