剪力墙结构连梁刚度对抗震性能影响分析

田龙辉

（黑龙江宝宇建设工程有限公司，哈尔滨 150076）

1 剪力墙结构连梁的工作原理以及破坏机理

高层建筑剪力墙中的连梁在水平作用下的破坏形式有两种：一是脆性破坏，二是延性破坏。当连梁出现脆性破坏时，基本就丧失了其承载能力。当大多数的连梁都出现剪切破坏时，各个墙肢就失去了连梁对其的束缚作用，就会分散形成不同大小的独立墙肢，进而墙体的侧向刚度大幅度降低，出现变形等情况，最终会导致整个墙体的倒塌。当连梁出现延性破坏时，梁端就会出现垂直的裂缝，受应力影响的受拉区也会出现轻微的裂缝，而这时如果受到地震的影响，很有可能会在墙体上形成交叉的裂缝，使得墙体的结构刚度变低，墙体变形。与此同时，墙体也吸收了大量地震带来的能量，墙体受延性的影响，使得其对墙肢起到了一定的约束作用，保证了剪力墙可以有足够的刚度以及强度。在剪力墙的延性破坏中，连梁主要起到了一个耗费能量的作用，减少了墙体的受力，但是如果地震反复作用于墙体，最终还是会造成连梁的裂缝不断扩大，直至彻底破坏。

2 建筑工程中抗震常见问题

2.1 楼板对连梁刚度的增大

楼板对连梁的承载力具有增强的作用，这一作用是有益的，它会直接影响连梁的工作性能。目前现浇钢筋混凝土的楼板作为连梁的翼缘，对现有连梁的刚度具有一定的增大作用，而且所增大的程度是随着连梁的截面而定的，连梁截面不同，所凸显的增大作用也不尽相同。一旦连梁的刚度增加了，一定会使剪力墙整体的结构受地震的作用加剧，因此连梁也会吸收更多的地震所带来的能量。

2.2 运用降低连梁刚度的方法

连梁刚度大，所受到的地震作用就大，因此我们在剪力墙的结构中经常会遇到连梁截面的超筋、超限现象，就算工作人员按照最高规定去做，也不可能从根本上解决连梁的超筋、超限问题，所以就目前来讲，减低连梁刚度是解决超筋、超限的一个有效方法。我们可以在连梁的两端留有一定的缝隙，缝隙要竖向的，目的是为了减少梁端截面的高度，留出的竖缝我们可以运用聚苯板等压缩性较强的材料代替，这时连梁的配筋就只是在竖缝之上进行配置，处于竖缝之间这一部分我们可以称之为连梁的吊板，这一部分我们只需配置合格的构造钢筋就可以。我们还可以在连梁高度的中间部分留出一条水平的通缝，进而形成一个带缝的连梁，这种做法可以减少连梁的截面高度，还能够较大程度地减小连梁的刚度。而对于地震作用控制的连梁，结构刚度如果较大，而且位移比相对规定的还要小，超筋、超限的连梁数量还较多时，我们可以加大连梁的洞口，以减少连梁截面的高度，使连梁的内力减小。不管怎样留设竖缝，最终都要保证连梁的截面高度大于400mm，以保证连梁具有足够的承载力和耗能力。

2.3 连梁配筋

处于地震作用下的连梁内力一般都非常大，很容易出现连梁截面超筋、超限的情况，虽然一直在改善这一问题，但是在实际的工作当中，工作人员还是将连梁的箍筋配得很大，这样做不仅会造成资源的浪费，而且也不能改善结构的抗震性，当连梁的设计剪力超过截面的最大限制值时，增加箍筋配置是不能有效提高连梁的抗剪承载力的。如果纵筋配置过大，会使连梁变成一个强弯弱剪的构件，使得连梁出现脆性破坏，这也是连梁抗震中应该注意的问题。

2.4 降低剪力设计值

在抗震设计的剪力墙中，对于连梁的弯矩以及剪力可以进行调整，降低其剪力的设计值，当部分连梁降低弯矩设计值后，其他的部位连梁以及墙体的弯矩设计值就要相应地进行提高，需要注意的是，连梁调整后的弯矩不应低于实际使用状况的值。

3 连梁对剪力墙的抗震性能影响

除了连梁的强度和延性对剪力墙的抗震性能具有较大影响之外，连梁的刚度对剪力墙的影响也是非常大的。目前研究出的最理想的状况是连梁先于墙体屈服，而且要保证墙体具有足够的延性，使得墙体出现塑性绞，这样就会对墙肢形成约束，当连梁的刚度以及抗弯承载力较高时，连梁不一定屈服，首先会在墙体出现塑性绞，在底部形成单绞机构，这时只要墙体还没有发生剪切性破坏，那么这种破坏还是属于延性破坏的范围，但是这种结构没有多绞结构的抗震性能好，如果连梁先出现了剪切破坏时，墙体就会失去其约束作用而形成一个单独的墙体，使得墙体的侧向刚度大幅度降低。

只要墙肢塑性绞具有延性，那么这种破坏性就具有延性，当连梁刚度以及屈服弯矩都较大时，处于水平荷载的墙肢内部其轴力会很大，这样就会造成墙肢轴力之间差距较大，有可能会造成墙肢较早地出现剪切破坏，这种剪切破坏是一种脆性破坏，基本上是没有什么延性的，即使存在延性，也是非常小的。

4 结语

建筑物剪力墙连梁刚度对抗震性能的影响是受多方面的因素制约的，因此对连梁的抗震设计也要考虑多方面的因素，其中包括连梁的变形、所破坏的形式以及耗能的能力等。在抗震的性能分析中还是存在着较多的问题，而连梁作为剪力墙结构体系中的主要构件，也是抗震中的主要防线，它的设计合理与否决定着建筑物抗震性能的好坏。

［1］张晓刚，路福.浅析高层建筑结构中的连梁设计［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2010，26（2）：1 7 8-1 7 9.

［2］北京市建筑设计研究院.JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2002.

［3］滕军，周正根.提高连肢墙抗震性能的连粱耗能构件关键技术［J］.工程抗震与加固改造，2007，29（5）.1-6.