剪力墙结构连梁超筋问题的处理

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1、剪力墙结构连梁超筋问题的处理本文着重分析了混凝土剪力墙结构连梁的受力机理和破坏形式，提出了连梁的概念设计方法，根据连梁受力特性的近似性，提出了在不同情况下连梁超筋的解决办法。关键词：高层，剪力墙，连梁，超筋　　1．剪力墙结构的破坏形式及连梁的破坏机理　　众所周知混凝土结构的破坏可分脆性破坏和延性破坏两种，高层建筑剪力墙结构在水平力的作用下，同样分为脆性破坏（即剪切破坏）和延性破坏（即弯曲破坏）两种。　　剪力墙的脆性破坏又可分为两种情况，一种是发生于墙肢的脆性破坏，由于剪力墙的墙肢抗剪能力不够而发生剪切破坏，使剪力墙很快丧

2、失承载能力，甚至造成整体结构突然的坍塌，因此在《建筑抗震设计规范》中剪力墙的截面轴压比极限值和在一、二级时剪力墙墙底部加强部位剪力设计值的放大系数，就是为了防止墙肢早于弯曲破坏而发生剪切破坏。剪力墙的脆性破坏第二种破坏情况是连梁发生剪切破坏。　　剪力墙的延性破坏同样可分为两种情况，一种是连梁不屈服，墙肢首先发生屈服破坏。此时的剪力墙破坏时极限变形较小，吸收地震力较少，对于抗震要求较高的建筑虽然是屈服破坏，但也是不允许出现的。另外一种延性破坏是连梁先屈服，墙肢不屈服。2．连梁计算超筋问题处理（1）竖向荷载及风荷载作用下超筋

3、连梁处理　　连梁超筋分为竖向荷载（如恒载、楼面活载）作用下超筋；水平荷载（如风荷载和水平地震力）作用下超筋。设计过程中，常采用调整连梁刚度的方法处理连梁超筋现象，但应区别对待。竖向荷载作用下，连梁刚度不易折减，其支座弯矩可以通过弯矩调幅来降低；在风荷载起控制作用的高层建筑中连梁的刚度可以折减，但折减不宜小于0.8。如果对连梁采取了刚度折减后，仍出现受弯或抗剪承载力不够时，不宜再调整连梁内力，应采取下列几点措施：增加剪力墙的厚度，即增加连梁截面宽度提高剪力墙刚度的同时亦提高连梁的抗剪能力，增加剪力墙数，以减少每片剪力墙的水

4、平力，用加大洞口宽度的方式来加大连梁跨度，减少连梁截面高度或在连梁中部开水平缝（即一道连梁变成上下二道连梁）等，以降低连梁刚度。（2）水平地震作用下连梁刚度折减与调幅处理[1]　　连梁由于跨高比小（一般小于4）,与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减弱，内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.2.1条规定“在内力与位移计算中，抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0

5、.5。”同时在条文说明第5.2.1中“高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析，但抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。因此，可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下，允许其适当开裂（降低刚度）而把内力转移到墙体上。通常，设防烈度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7)，设防烈度高时可多折减一些(8、9度时可取0.5)。折减系数不宜小于0.5，以保证连梁承受竖向荷载的能力。对框架-剪力墙结构中一端与柱连接、一端与墙连接的梁以及剪力墙结构中的某些连梁，如果跨高比

6、较大（比如大于5）、重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更为明显，此时应慎重考虑梁刚度的折减问题，必要时可不进行梁刚度折减，以控制，正常使用阶段梁裂缝的发生和发展。（3）连梁铰接处理[2]　　连梁经过刚度折减调整后，仍不能满足要求时，可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.25.3条规定“当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计。”即假定连梁大震下破坏，不能约束墙肢因此可考虑连梁不参与工作，

7、而按独立墙肢进行二次结构内力分析。这种情况往往使墙肢的内力及配筋加大，以保证墙肢的安全。此方法所调整的连梁，为其破坏对承受竖向荷载无明显影响的连梁，即该连梁不作为次梁或主梁的支承梁；本次调整为第二次调整，是在连梁刚度折减失效后采用的方法；同时在实际操作中，经常会出现将某根超筋连梁进行铰接处理后，引起其他位置原来不超筋的连梁超筋。（4）其他方法　　连梁还可以通过在连梁内增设暗撑和交叉钢筋来抵抗剪力。3.连梁截面抗震设计（1）连梁跨高比大于2.5时，连梁截面尺寸要求：　　　连梁斜截面受剪承载力分式为：　　（2）连梁跨高比不大

8、于2.5时，连梁截面尺寸要求：　　　　连梁斜截面受剪承载力分式为：　　　　跨高比小于2.5是深连梁的一个特殊值，深梁是以承受竖向荷载为主的，在竖向荷载作用下能形成拱的作用，承受水平推力；而深连梁则以承受水平荷载为主。因此，对于跨高比小于2.5的连梁的截面配筋方式，笔者建议参考连续深梁支座部位上部纵向钢筋的配筋方式，即