连梁设计若干问题的

连梁设计若干问问题的探讨讨

摘要：本文文从设计的的角度出发发，对高层层建筑连梁梁的刚度折折减系数的的取值，及及以跨高比比等于2.5为分界点点的连梁斜斜截面受剪剪承载力不不连续的问问题，加以以分析。并并提出连梁梁受剪承载载力超限时时的处理方方法。

关键词：：连梁刚刚度折减系系数斜截截面受剪承承载力跨跨高比ResearcchonnSommePrrobleemsiinDeesignnofConnnectiingBBeam

Abstrract::Frommtheeasppectofddesiggn,thhisaarticcleaattemmptstoaanalyysistheconnnectiingbbeamofhhigh--riseebuiildinngs,ddiscuussesshowwtochooosetthevvalueeofreduuctioonfaactorrofrigiidityy,anddtheeisssueaabouttdissconttinuiityoofshhearbeaiingccapaccityofcconneectinngbeeamwwhileetheevallueoofsppan-ddepthhrattioiiseqqualtottheccritiicalpoinnt2..5.Mooreovver,tthettreattmenttwayywheenthheshhearbearringcapaacityysurrpasssedtthellimittingvaluueissexppoundded.

Keyywordds:CoonnecctinggbeaamReduuctioonfaactorrofrigiidityySheaarbeearinngcaapaciitySpann-deppthrratioo

前言

连连梁是剪力力墙结构或或框架-剪力墙结结构中，连连接墙肢与与墙肢或墙墙肢与框架架柱的梁。连连梁一般具具有跨度小小、截面大大，与连梁梁相连的墙墙体刚度又又很大等特特点。因此此，高层建建筑在水平平力作用下下，连梁的的内力往往往很大，可可能因承载载力超限而而破坏。连连梁的破坏坏，同其它它钢筋砼构构件一样，分分为脆性破破坏(即剪切破破坏)和延性破破坏(即弯曲破破坏)两种。

连梁发生生剪切破坏坏后，就丧丧失了承载载能力，若若沿墙肢全全高所有连连梁均发生生剪切破坏坏，联肢墙墙各墙肢就就成了单独独的悬臂墙墙。这会使使结构的侧侧向刚度大大大降低，变变形加大，最最终可能导导致结构倒倒塌。这是是设计中应应绝对避免免的。而连连梁发生弯弯曲破坏时时，梁端先先出现垂直直裂缝，在在水平地震震作用下出出现交叉裂裂缝，形成成塑性铰。当当连梁有足足够延性时时，它能通通过塑性铰铰的变形吸吸收大量地地震能量。同同时，通过过塑性铰能能继续传递递和弯矩和和剪力，对对墙肢起约约束作用，使使墙肢保持持足够的刚刚度和强度度。因此，遵遵循“强剪弱弯”的设计原原则，避免免连梁发生生剪切破坏坏，并使连连梁具有足足够的延性性，是设计计人员应首首先考虑做做到的。下下面，就连连梁的刚度度折减，斜斜截面抗剪剪承载力问问题及其不不能满足要要求时的修修改方法，提提出笔者的的看法。

一、关关于框架——剪力墙结结构中连梁梁刚度折减减问题：

我们之之所以考虑虑对连梁刚刚度进行折折减，是因因为在水平平荷载作用用下，连梁梁很快进入入弹塑性阶阶段并发展展裂缝，刚刚度削弱，内内力重分布布。当连梁梁屈服并形形成塑性铰铰时，就会会有部分弯弯矩转移到到墙肢上。梁梁的刚度和和内力并不不会达到按按弹性阶段段计算所得得的数值。地地震作用下下连梁的裂裂缝开展和和塑性变形形比在风荷荷载作用下下的更大。因因此，刚度度降低得更更多。但是是，刚度折折减得愈多多，亦即取取用的折减减系数愈小小，意味着着设计荷载载作用下裂裂缝开展得得愈大。在在超载时，如如发生强台台风或超过过多遇地震震烈度的地地震时，塑塑性铰会出出现得更早早，这势必必对连梁的的延性提出出更高要求求。在竖向向荷载作用用下，当梁梁端出现塑塑性铰时，它它并不能把把内力转移移到墙肢上上，只能在在该连梁内内进行内力力重分布。因因此，在竖竖向荷载作作用下，不不应考虑连连梁的刚度度折减。综综上所述，参参考文献［［2］提出如如下建议：：“在内力和和位移计算算时，要区区别竖向荷荷载作用下下和水平荷荷载作用下下两种不同同情况。在在竖向荷载载作用下，连连梁的刚度度不宜折减减，连梁支支座弯矩的的降低可通通过支座弯弯矩调幅来来解决。在在水平荷载载作用下，连连梁的刚度度可以折减减，当风荷荷载作用时时，折减系系数不宜小小于0.8，当地震震作用时，折折减系数不不应小于0.55。”

笔者者认为，上上述建议适适用于两端端与剪力墙墙相连的连连梁。对于于一端与墙墙一端与柱柱相连的连连梁，则值值得商榷。在在剪力墙和和框架柱之之间的梁，扮扮演着双重重角色：一一为连梁的的作用，二二为框架梁梁的作用。当当连梁屈服服，形成塑塑性铰，把把弯矩转移移到墙肢和和框架柱时时，一般情情况下，墙墙肢的强度度应当能承承受这些增增加的弯矩矩。而对于于刚度远小小于墙肢的的柱，能承承受的附加加弯矩十分分有限。因因此，连梁梁的刚度折折减系数不不能太小，应应不小于0.8为宜。

二、关于于考虑地震震作用组合合时，跨高高比(n)大于2.5和n不大于2.5的连梁，斜斜截面受剪剪承载力不不相连续的的问题：

《高规规》提出：：有地震作作用组合时时，连梁的的斜截面受受剪承载力力，按下列列公式计算算：

n＞2.5时Vb≤(1)//(γRE)(00.0566fcbbhbo+0..8fyvv(ASV)/((S)hbbo)(1)n≤2.5时Vbb≤(1)//(γRE)(00.0499fcbbhbo+0..7fy(ASV)/((S)hbbo)(2)(其中n为跨高比，n==1/h))

从以以上两个公公式可以看看出，以n=2..5为分界点点，连梁斜斜截面受剪剪承载力不不相连续。n=2..5是深连梁梁的一个特特征值。一一般意义上上的深梁与与深连梁的的特点：前前者以承受受竖向荷载载为主。在在竖向荷载载作用下，能能形成拱的的作用，承承受水平推推动力；而而后者则以以承受水平平荷载为主主。

我我国的砼结结构设计规规划，将n≤2的简支梁梁和n≤2.5的连续梁梁按深梁进进行设计。一一些学者早早已注意到到深梁的承承载力计算算公式和普普通梁的不不相连续的的问题，并并为此进行行试验，以以使两者的的计算公式式得于衔接接。参考文文献［5］提出2.5＜n＜5的梁为普普通梁与深深梁的过渡渡段，称为为深受弯构构件。在此此范围内的的筒支梁和和连续梁跨跨中和中间间支座截面面正应力分分布图形将将随跨高比比的减少而而逐渐偏离离纳维埃直直线，梁的的跨高比越越小，偏离离越大。梁梁截面的内内力臂也随随之减小，承承载力因此此降低。但但n≥5的梁就不不受此影响响。

连连梁由于其其受力的复复杂性和重重要性，笔笔者认为，可可以参考普普通梁和深深梁的试验验，设立一一个跨高比比在2.5和5之间的过过渡段，使使得连梁随随跨高比变变化，斜载载面受剪承承载力计算算得以连续续，不致于于产生突变变。2.5＜n＜5的连梁斜斜截面受剪剪承载力可可由上述两两个公式用用直线内插插法求出。这这样，有地地震组合时时连梁的斜斜截面受剪剪承载力公公式可以写写为：

n≥5时Vb=(1))/(γRE)(00.0566fcbbhbo+0..8fyvv(Asv)/((S)hbbo)

2.5＜n＜5Vb=(1))/(γRE)［(0.0442+0..00288n)fccbbhbo+(00.6+00.04nn)fyvv(Asv)/((S)hbbo］

n≤2.5时Vb=(1))/(γRE)(00.0499fcbbhbo+0..7fyvv(Asv)/((S)hbbo)

三、关关于连梁斜斜截面受剪剪承载力不不足时的修修改方法：：

由于连连梁的高跨跨比一般来来说比较小小，因此，在在连梁抗弯弯达到最大大承载能力力而产生塑塑性铰之前前，连梁可可能承受很很大的剪应应力而超过过其最大受受剪承载能能力。但《高高规》中并并未直接提提到如发生生部分连梁梁承载力不不够时的处处理方法。因因此，遇到到这种情况况，设计人人员往往简简单地加大大箍筋面积积。这种做做法是不可可取的，我我们可以按按规范公式式，由已各各连梁截面面，计算出出连梁的最最大受剪承承载力。公公式如下：：

n＞2.5时Vbmaxx=(1))/(rnnm)(00.20ffcbbhbo)

n≤2.5时Vbmaxx=(1))/(rnnm)(00.15ffcbbhbo)

结合合前面提到到的公式(1)、(2)，可以得得出：

n＞2.5时(Asv))/(S))=0.118(fcc)/(ffyv)bb

n≤2.5时(Asv))/(S))=0.1144(ffc)/(yyv)bbb

因此此，连梁斜斜截面受剪剪承载力只只跟材料的的强度等级级和连梁宽宽度有关。当当连梁斜截截面受剪承承载力不够够时，其修修改办法是是：

(1)提高砼强强度等级。砼砼强度等级级提高后，其其弹性模量量(反映为结结构的地震震作用影响响)增加的比比例远小于于砼构件受受剪承载力力提高的比比例，因此此可能使连连梁的受剪剪承载力不不超限。

(2)增加连梁梁的截面宽宽度，亦即即增加剪力力墙厚度。其其结果一方方面由于结结构整体刚刚度加大，地地震作用产产生的内力力增加，另另一方面连连梁的受剪剪承载力与与梁宽的增增加成正比比。由于该该片墙厚增增加以后，地地震所产生生的内力并并不按墙厚厚增加的比比例分配给给该片剪力力墙，而是是小于这个个比例，因因