连梁剪压比不满足要求时的处理措施
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摘 要：随着人类社会的进步，为了满足现代居民对建筑强度的需求，如今已经开始大规模使用框剪结构、剪力墙结构、核心筒结构等，在这些结构设计中为了满足美观的需要，常常出现跨高比比较小的梁，当其跨高比小于等于5时，容易出现剪压比超过限度问题，并影响着建筑的使用安全。本文就将通过对连梁剪压比不满足需求的原因及危害进行分析，随后将具体介绍如何对连梁剪压比超限问题进行处理的措施。
墙肢之间的连梁是剪力墙的重要组成部分，对剪力墙结构的抗震性能影响较大，同时连梁本身的受力状态也是十分复杂的。连梁的特点是跨高比小，在侧向力作用下，连梁比较容易出现剪切斜裂缝，因此剪力墙连梁超限是经常遇到的问题，也是解决起来比较棘手的问题。其平均剪应力的大小对连梁的破坏性能影响极大，在地震中连梁结构将会表现的极为脆弱，很容易遭到破坏，因此解决连梁剪压比超限问题就显得有为重要。
1 连梁剪压比不满足要求的原因及危害
在框剪结构、剪力墙结构、核心筒结构中，很容易出现跨高比比较小的梁。一般我们规定，当跨高比小于等于5时，我们把此梁当做连梁处理。在自然界中，建筑物在风荷载或移动载荷的作用下，建筑墙肢就会产生弯曲变形，使梁产生转角，从而使连梁产生内力，这时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态，这时连梁就会发生弯曲变形和剪切变形，而当跨高比大于等于5时弯曲变形占总变形的90%以上，就会出现连梁剪压比超限问题，便会使得连梁两端出现垂直裂缝，而在连梁收到拉力的区域将会出现微裂缝，但是连梁的弯曲变形却能大大吸收地震的能量，从而对建筑起到保护作用。同时当跨高比小于等于5时剪切变形占总变形的90%以上，这时的连梁也极度容易出现剪压比超限的问题，当连梁发生剪切变形时，连梁侧面出现斜向交叉裂缝，连梁就丧失了承载能力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，连梁对相连墙肢的约束作用迅速降低甚至完成没有约束作用，连肢墙将成为单片的独立墙肢。结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢内力加大，并最终可能导致结构的倒塌，连梁尤其在地震的作用下，由于其对剪切变形十分敏感，因此就算连梁内部结构配了再多的钢箍，一旦连梁的剪切变形先于弯曲变形时，连梁就会在箍筋发挥作用前而产生剪切破坏，使其完全丧失作用。因此增强连梁剪压比及其重要。
2 连梁剪压比不满足要求时的处理措施
随着人类文明的进步，人们也想出了各种各样的方法来解决连梁剪压比不满足要求问题，例如：减小连梁截面、增加交叉斜筋或对角斜筋、对连梁刚度进行折减、采用钢板混凝土连梁等许多方案，下文将具体介绍这些措施。
2.1 减小连梁截面高度
连梁时对剪力墙结构抗震性能影响较大的构建，如果平均剪应力过大，在箍筋没有完全发挥作用之前，连梁就会发生剪切破坏，根据多年的试验研究表明：连梁截面内平均剪应力大小对连梁破坏性能影响较大，尤其是在跨度比较小的情况下。我们可以通过减小连梁截面高度或减小连梁的刚度，这种方法的原理就在于通过减小连梁的截面高度，进而降低连梁截面内平均剪应力，使其能够在地震作用下承受更小的地震作用，减小其承受的剪切应力，保护其不受到破坏，并使箍筋充分发挥作用，但根据连梁斜截面受剪承载力应当符合以下规定：
当跨高比大于2.5时：
（1）受剪截面应当符合：V■≤■（0.20β■f■bh■）
（2）连梁的斜截面受剪承载力应当符合：
V■≤■■
当跨高比不大于2.5时：
（1）受剪截面应符合：V■≤■（0.15β■f■bh■）
（2）连梁的斜截面受剪承载力应当符合：
V■≤■■
2.2 增加交叉斜筋或对角斜筋
为了防止斜裂缝的出现进而发展为结构破坏的现象，我们可以采取加大其箍筋配置，于是交叉配筋或对角斜筋就被运用到连梁体系中。它的主要的原理是利用交叉斜筋和对角斜筋来抵抗地震下方向增加其抗剪的能力。同时由于钢筋的抗拉能力强，因此它能加大连梁的抗拉强度，就算连梁出现裂缝，交叉斜筋和对角斜筋也能控制其裂缝的进一步的发展。交叉斜筋和对角斜筋的优势还在于：交叉钢筋可以提供水平和竖向两个方向的剪力，有效的防止剪切滑移破坏。在配置交叉斜筋或对角斜筋时还应当仔细考虑剪力墙的厚度，当洞口连梁截面宽度不小于250mm而小于400mm时，可采用交叉斜筋配筋方案，其斜截面受剪承载力应按下列规定计算：
V■≤■0.4f■bh■+（2.0sinα+0.6η）f■dA■ η=（f■A■h■）/（sf■A■）
式中：η为箍筋与对角斜筋的配筋强度比，当小于0.6时取0.6，当大于1.2时取1.2；α为对角斜筋与梁纵轴的夹角；fyd为对角斜筋的抗拉强度设计值；Asd为单向对角斜筋的截面面积；A■为同一截面内箍筋各肢的全部截面面积。当连梁截面宽度不小于400mm时，可采用集中对角斜筋配筋或对角暗撑配筋，其斜截面受剪承载力应按下列规定计算：
V■≤■fydAsdsinα
2.3 设缝变双连梁
为了解决连梁减压比不满足要求时的问题，我们可以通过设缝方案来有效解决此问题。连梁水平缝的设置通常可以沿着梁跨度方向全开，当然也可只在梁的两端预留，这种方法可以有效的降低了连梁截面的高度，从而使其跨高比显著提高，当地震发生时，在连梁的中部形成薄弱部分，大变形下在此处开裂形成水平缝，使其形成双梁，使结构承受的地震剪力降低，从而减小了连梁被破坏的机率。
2.4 对连梁刚度进行折减
在实际的建筑工程应用中，连梁的刚度越大也会对其造成不良的影响，因为连梁的刚度越大它承受的弯矩和剪力的设计值也就越大，于是很难实现弯曲变形先于剪切变形的设设计思想。因此我们通常采用弯矩调幅的方法，以此来降低连梁的地震作用，使得连梁先于墙肢屈服，这样才能在发生较大载荷下，连梁的弯曲变形才能大于连梁的剪切变形，从而保护连梁不被破坏，而失去作用。但其刚度折减系数一般不宜小于0.5。
2.5 采用钢板混凝土连梁
在混凝土连梁中配置钢板形成钢板混凝土连梁。这种方案主要是利用钢板的抗弯剪能力强的特点，以此来防止连梁发生脆性破坏、斜裂缝的产生和发展，同时减小在梁墙交界处反复荷载作用下的弯曲滑移破坏。钢板还具有良好的塑性变形能力，因此就可以减小钢筋的数量，这样既方便了施工，还能节约成本。同时由于在连梁设计时可以通过调整钢板的厚度和宽度可以满足不同的设计要求，因此采用钢板混凝土连梁是最为灵活的方案，也是最有效的方案。
2.6 对剪力墙连梁的弯矩进行塑性调幅
在内力计算之后，将连梁的弯矩和剪力进行折减。但是要注意此连梁在调幅后的弯矩和剪力值不应低于使用状况下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值和剪力值，一般建议调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩的0.8倍（6～7度）和0.5倍（8～9度），且不应小于风荷载作用下的弯矩。其目的是为了避免在正常使用条件下或较小地震作用下连梁出现弯矩。
2.7 当连梁对破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图进行第二次多余地震荷载作用下的内力分析，墙肢按照两次计算的较大值进行配筋。
这种设计方案就算在大震下的巨大载荷下，连梁发生便会发生剪切破坏，从而对连梁产生破坏使其无法再对墙体进行约束，这时就可以不再考虑连梁的作用，按照独立墙肢进行二次结构内力分析，这是剪力墙的内力及配筋都会增大，要保证墙肢的安全。
3 结束语
以上方案都是连梁减压比不满足要求时的处理措施，连梁是极为重要的，它的减压比是否满足要求将关乎到整栋建筑结构的稳定和使用者的人身财产安全。而在连梁的破坏通常是由地震因素而产生的，因此在进行对连梁设计时，相关设计人员要仔细认真的考虑整栋建筑结构的整体抗震性能。根据建筑工程实践证明只有合理的结构形式才能从根本上解决我们进行结构设计中所遇到的问题，才能保证建筑的整体稳定性
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