李小宁

摘要：在抗震设计时，很多情况下设计计算会出现连梁抗剪超筋的情况，本文简述对剪力墙结构中连梁设计的建议，引出“双连梁”这一处理连梁超筋措施，并例举双连梁在实际工程中的应用。

关键词：连梁，双连梁，超筋措施

1、引言

剪力墙结构的延性主要通过连梁实现，连梁对剪力墙结构的刚度、承载力、延性等均具有重要影响，是剪力墙结构塑性耗能机构的关键部件，是剪力墙结构中抗震设防的第一道防线，它的合理设计将为整体结构安全做出重大贡献。

在抗震设计时，很多情况下设计计算会出现连梁抗剪超筋的情况，双连梁是一種比较有效的处理连梁超筋措施，是对单连梁形式的优化，震害经验表明，跨高比较大的双连梁比跨高比较小的深连梁具有更好的抗震性能。

2、剪力墙结构中连梁设计的建议

剪力墙结构中墙肢和连梁协同工作。在正常使用状态下，结构应处于弹性工作状态，连梁不应产生塑性铰。在地震作用下，结构允许进入弹塑性状态，连梁可以产生塑性铰。要求“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标，结构的设计应保证不发生剪切破坏，即要求墙肢和连梁的设计符合“强剪弱弯”的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁均具有较好的延性。在此，笔者对剪力墙结构中连梁设计提几点建议：

2.1 连梁刚度进行折减

在进行结构整体计算时，需对连梁刚度进行折减。折减系数不宜小于0.5，6、7度时可取0.7，8、9度时可取0.5。位移和配筋计算时宜尽量取相同的折减系数，根据文献第6.2.13条2款的条文说明，计算位移时，连梁刚度可不折减。

2.2 增加连梁跨度以减少刚度

剪力墙结构的连梁应具有适当的刚度并具有足够的耗能能力，一般可取连梁的跨高比在2.5～5之间。当连梁刚度折减后，仍发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足时，可以增加连梁的跨度，以减少连梁刚度。此时结构的整体刚度会减少，也就减少了地震作用的影响，使得连梁的承载力有可能不超限。

2.3 增加剪力墙厚度

可增加墙肢和连梁的截面宽度，结果会使结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，但由于构件截面宽度增加后承载力会提高，而地震所产生的内力并不按截面宽度增加的比例分配给墙肢和连梁，往往墙肢会承担大部分内力，使得连梁的承载力有可能不超限。

3、提高混凝土强度等级

可提高连梁的混凝土强度等级，因其结果对整体结构的地震作用影响远小于连梁自身承载力提高的幅度，所以连梁的承载力有可能不超限。

3.1 双连梁水平缝的处理方式

双连梁水平缝的处理方式主要有两种：一种是水平缝处留模板或聚苯板等柔性材料，一般缝宽度为20～50mm;另一种是当专业的管线需穿梁时，双连梁中间需设置宽度为200～300mm的缝，形成水平开洞，缝间后用砌块墙填充。

3.2 双连梁较深连梁的抗弯刚度减小

假设连梁的截面宽为B，高为H，中部设一道宽度为a的缝，分缝前后连梁的抗弯刚度计算公式如下：

由上述公式可知，分缝后连梁的刚度有所减小，可更好实现“强墙肢弱连梁”、“强剪弱弯”的设计原则。

3.3 双连梁在工程中的应用

某住宅楼结构形式为剪力墙结构，地上8层，地下1层，总高度为24.3米。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，地震分组为第二组，建筑场地类别为Ⅱ类，设计特征周期为0.40s，地震影响系数最大值为0.16。在一端山墙采用双连梁形式。设计时，采用SATWE软件进行了深连梁和双连梁两种形式的结构整体计算，并对比计算结果。

连梁分缝前的截面尺寸为200x940mm，净跨为2.05m，分缝后，缝宽20mm，上、下连梁的截面尺寸均为200x460mm。

连梁计算结果如下：

表中所选择的内力值为分缝后两个连梁的内力较大值。

由表1及表2中数据，分缝前的连梁不满足规范规定的抗剪要求，而分缝后的连梁可满足规范规定的抗剪要求。

结构整体计算结果如下：

由表3中数据分析可知，两模型振型相同，在无双连梁方向结构的周期几乎保持一致，模型中仅在一个方向存在差异性。对比发现双连梁比单连梁的楼层位移有所增加，但仍能很好的控制结构的位移。说明双连梁也能很好的维持结构刚度，并没有明显降低结构刚度。结构的位移与周期共同反应了双连梁对结构刚度的影响较小。

4、小结

双连梁相对于深连梁刚度减小，当在水平地震力的作用下，吸收更多的地震能量，更好的保护两侧墙体，实现了“强墙肢弱连梁”、“强剪弱弯”的设计原则。在设计中，部分连梁抗剪超筋时，可以用双连梁这一处理超筋措施来解决。

参考文献：

[1]混凝土结构设计规范（2015年版）：GB 50010-2010 [S].

[2]建筑抗震设计规范（2016年版）：GB 50011-2010 [S].