连粱超筋的规范及实用处理方法

【摘要】 本文针对高层建筑中连梁极易出现超筋超限的现象，介绍了规范对于连梁超筋超限的处理要求，为设计提出了更为简便的实用处理方法和措施。

【关键词】连梁；超筋超限；规范要求；实用处理方法

1 问题的提出

随着中国经济的发展和城市化进程的继续，人口不断涌入城市，对城市居住、休闲、办公和商业等空间提出了更高的要求，尤其是在我国人均土地面积很小的情况下，在城市发展高层是必须的。近几十年中，高层建筑已经在我国成为量大面广的主要建筑形式。

作为高层剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构及筒体结构中主要承受地震力的连梁，在实际工程中超筋现象较为突出。有些设计人员根据超筋数量来确定是否对连梁进行处理是不合适的。实际工程中对连梁超筋现象的处理是必要的，必须确保连梁的强剪弱弯，确保连梁塑性发展后其他结构构件有足够的抗震能力。

2 规范对连梁超筋的处理要求

对连梁超筋处理的主要目的是：在确保连梁强剪弱弯的前提下，尽可能充分利用连梁的有效截面和刚度吸收地震能量并耗能，合理确定墙肢内力及配筋，满足抗震设计要求，又节约投资。

对连梁超筋的处理方法主要是依据连梁截面抗剪承载力反求连梁能够承担的最大弯矩，寻求与连梁梁端最大抗剪承载力相匹配的最大梁端弯矩，形成以梁端抗剪承载力控制的塑性铰。剪力墙连梁超筋、超限时，可按《高规》7.2.26条要求进行如下处理：

（1）连梁调幅处理

抗震设计时剪力墙中连梁的弯矩和剪力可进行塑性调幅，以降低其剪力设计值。但在结构计算中已对连梁进行刚度折减，其调幅范围应限制或不再调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位的连梁和墙肢的弯矩应该相应加大。无论用什么方法，连梁调幅后的弯矩和剪力设计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、剪力设计值，其目的是避免在正常使用条件下或较小的地震作用下在连梁上出现裂缝。一般情况下，经全部调幅的（包括计算中连梁刚度折减和对计算结构的后期调幅）后的弯矩设计值不宜小于调幅前的0.8倍（

6、7度）和0.5倍（

8、9度），并不小于风荷载作用下的连梁弯矩。

（2）减小连梁刚度

减小连梁截面高度或其他减小连梁刚度的措施，主要是达到减小连梁计算内力的目的，同时加大剪力墙的地震效应设计值。

（3）连梁的铰接处理

当连梁的破坏对于承受竖向荷载无明显影响，即连梁不作为次梁或主梁的支承梁时，可假定该连梁在大震下的破坏，对剪力墙按独立墙肢进行第二次多遇地震下的结构内力分析，它相当于剪力墙的第二道防线，可将连梁按两端铰接处理，墙肢应按照两次计算所得较大内力进行配筋计算，以保证墙肢的安全。一般情况下，连梁铰接处理后，墙的计算结果较大。

第二道防线的计算没有了连梁的约束，位移会加大，但是大震作用下就不必按小震作用要求限制其位移。建议不满足强度要求的连梁刚度折减系数采用0.00～0.30，其他部位应满足连梁刚度折减后的规范要求，但不控制周期、位移及位移比。按此条要求可能存在小震地震作用时的连梁破坏，即使按规范采用统一的刚度折减系数，当折减系数过小时，也可能存小震地震作用时的连梁破坏，但保证了设防地震、罕遇地震下的安全性能。采用不控制整体指标进行二次多遇地震分析时，为保证正常使用状态下的安全，连梁应保证在恒载+活载、恒载+活载+风载、恒载+活载+风载+地震（地震力按烈度降低一度考虑）的情况下，满足弹性要求并按相应的最大配筋率或配箍率配筋。

3 连梁超筋实用处理方法

当对连梁进行铰接处理后，剪力墙配筋会大幅增加，合理利用连梁梁端塑性铰的工程特性，适当考虑连梁刚度并减小剪力墙配筋，减小结构设计的工作量，是实用设计方法的基本出发点。

对剪力墙应进行包络设计，配筋取第一次（即用连梁的实际截面进行计算）、第二次（即用减小高度的连梁计算截面进行计算）计算结果的较大值。一般情况下，根据结构设计概念容易判断出剪力墙的控制内力和配筋，无需对两次计算逐一核对取值。对连梁取实际截面，即第一次计算截面，按V2及相应弯矩M2计算连梁配筋。

本方法基本思路是连梁与剪力墙连接既不是完全刚接也不是完全铰接，而是通过采取合理抗震措施，实现连梁与剪力墙的办刚接。本方法不宜作为首选方法，仅适用于无其他手段加大结构侧向刚度，以满足结构的层间弹性位移角要求时的特殊情况。

结 语

本文针对高层建筑中连梁极易出现超筋超限的现象，介绍了规范对于连梁超筋超限的处理要求及实际应用方法，针对目前程序不具备的计算功能提出的变通解决办法，对于超筋连梁的处理将变得非常简单容易。