高层建筑剪力墙中关于连梁问题的研究

彭静华

【摘要】高层建筑是现代人类生活需求和社会生产发展中的重要产物，是工业化发展、城市化发展、现代化发展以及商业化发展的结果。每一个高层建筑都体现了不同的城市中的发展水平，同时也体现出了整个国家的经济及技术的发展水平。本文主要简单介绍了连梁在剪力墙中所具有的作用，分析其所存在的主要问题，并就这些问题提出了一些设计所需要注意的事项。

【关键词】高层建筑；连梁；剪力墙；问题

1.前言

我国现代建筑模式越具多样化，超高层的建筑层出不穷，尽管这些超高层的建筑占据了较为明显的优势，但它的存在对于施工过程的提出了更加高的要求，对建筑的设计要求也更加严格谨慎。高层建筑中的剪力墙有着非常重要的作用，而连梁更是必不可缺的一个重要部分，高层建筑中，剪力墙内的连梁的作用非常显著，连梁在建筑中连接着剪力墙，保持平稳及安全性。然而，目前的高层建筑中剪力墙与连梁设计成为了当前高层建筑中的主要问题，两者关系着高层建筑的工程质量及安全性，因此，我们要加强对剪力墙中的连梁重视度。

2.高层建筑墙中连梁的地位及意义

随着国内城市化的发展速度不断加快，城市人口日益增加，低层建筑很难满足人口增多的现状，这就增加了超高层建筑的开发及建筑力度，为了追求更多的空间来满足社会人类的需求，建筑行业需要作出相关的设计方案，然而目前空间建造主要从两个方向开始着手，第一：地下发展；目前我国有很多地下商场及地下室等建筑的建设，其中地下商场是最为典型的代表。第二：超高层建设；目前高层的居民楼以及写字楼越来越多，建筑的高度使得我们不得不对工程的质量给予更多的重视度，建设的要求会随着高度的增加而升高，为建筑行业带来了相当大的压力。连梁自身有着跨度小且截面大等的特点，它在任何高层建筑的水平力及荷载等作用下会产生出非常大的内力[1]。然而，高层建筑中的剪力墙连梁两端的墙肢一旦受到某些外力的影响而产生不均匀的压缩现象，就会使得其位置发生偏移，让建筑的安全性及质量受到影响。因此，对高层建筑剪力墙中的连梁设计进行深入研究有着非常重要的意义。

3.重视高层建筑墙中连梁问题的必要性

剪力墙在高层建筑的结构中属于较为关键的部分，其主要作用是能够承载住建筑所产生的载荷压力，因此，需要相关建筑工作人员注意剪力墙的合理设计及施工。而连梁是剪力墙中不可或缺的一部分，一般来说，连梁的跨高较小，与一般的民用建筑相比之下，连梁的结构需要进行更深入的设计，特别是连梁在剪力墙及整个建筑中所能承受的最大压力计算及设计，必要要经过严格的计算和慎重的考虑。通常情况下，大部分的连梁都需要经过严峻的压力来考验，确保是否影响整个高层建筑的结构，保障工程及建筑的安全性。因此，重视高层建筑墙中连梁问题具有非常重要的必要性。

3.1现阶段连梁水平内压超出正常范围

高层建筑的实际连梁设计中，其跨度往往因为连接的墙肢跨度小及跨高比小等，使得连梁的水平内力超出了正常的范围，一旦出现这个问题在进行设计时就难以得到有效的解决。很多设计规范中所规定的不考虑抗震及考虑抗震的取值范围并不明确，同时，荷载的情况也没有进行详细说明。我国目前有一个可以有效解决该问题的措施：减少连梁的刚度大小，同时降低因刚度而带来的水平内压，达到解决目的。但是，随之而来的问题同样要重视，例如：当连梁的刚度降低时，很大程度上会使得混凝土的结构发生变化，为此，我们还要注意连梁的塑性以及延性。然而，尤其要特别注意的是连梁的刚度之所以要折减是因为在侧向荷载作用之下，其会因为混凝土裂开后逐渐降低，同时，外力下其裂缝的塑性变形和开展之间的比风荷载的作用要大得多，其刚度就会下降更多。

3.2水平计算以及竖直荷载计算不够科学

许多高层建筑中的剪力墙内连梁的设计在于水平荷载的计算以及剪力墙内部结构的竖向调整，精确的计算出结果才能够保证剪力墙在建筑中发挥出最佳的作用，如果計算结果出现问题，则会使得剪力墙的结构发生缺陷从而导致建筑结构设计的失败，因此，我们必须要在计算水平荷载及剪力墙结构竖向的结果时务必要以严格和仔细的态度进行，尤其注意对折减系数的考虑。例如：某工程针对其竖直荷载及水平计算做出了相关方案。首先，在竖向荷载的作用之下，要适当地降低耦合梁的刚度大小，然后利用支座弯矩调幅来合理降低梁的支座弯矩。而在水平荷载的作用之下，建筑中的连梁刚度会有所减小，且在风荷载的情况之下，其不低于0.8的折减系数。

3.3风荷载欠缺合理性

风荷载一般是控制高层建筑的主要荷载，其连梁的正截面刚度有所减小的话，且依旧存在耦合梁斜截面受剪承载力不弯曲的现象，就不能够对其进行调整工作。现代的高层建筑的高度是最为显著的特点，超高层建筑中的剪力墙与连梁的设计需要就风荷载的问题来进行充分的考虑，主要是为了能够避免风荷载对建筑的影响，我们可以通过有效的方式来进行，如增加剪力墙厚度等，对连梁进行合理化的设计，降低风荷载对整个建筑产生的不良影响[2]。

4.高层建筑墙中连梁问题的解决对策

高层建筑剪力墙中的连梁所具有的重要性必须要从其问题的出发点来进行探讨，未来高层建筑的发展中，对于剪力墙结构的设计以及连梁的设计都有着需要注意的事项，每一项工程都具有一定的危险性，我们必须要在最大的程度上去避免事故的发生，提高各项工作的监督力度及执行力度，才能够保障建筑施工的顺利进行及整个建筑的质量，以下几点内容是高层建筑剪力墙中连梁设计的有效对策及注意事项。

4.1充分了解相关国家规范

任何一项工程都有需要遵循的相关标准，高层建筑剪力墙结构内部的连梁设计以及现场的施工策划必须要按照国家的相关规定严格进行，每一项规定的具体指标不容小觑，特别是《建筑抗震设计规范》中的所提出的规定及标准，其主要是针对于高层建筑剪力墙结构中的连梁刚度等问题所提出，我们必须要严格按照该规定来执行到每一项工作中去。塑性铰也要做出相应的关注工作，只要发现建筑施工过程中没有塑性铰，就必须要立即采用有效措施，加强连梁的弹性，确保连梁能够在建筑中具有强剪弱弯的优势。

4.2科学设计连梁高度以及跨度

根据众多建筑行业所总结出来的经验来看，连梁设计中的跨度及高度的大小在一定程度上会对其本身在建筑中作用发挥产生影响，因此，我们在设计连梁的过程中必须要适当地降低连梁的高度，同时，以提高连梁跨度的方法在设计中进行合理探究，确保连梁的跨度及高度的参数调整能够在剪力墙结构中充分发挥其最为重要的作用。然而，连梁设计过程中需要注意的是，对其所作出的调整范围不能超过20%的数据调整，要对剪力墙起到保护的作用，避免破坏剪力墙的内部结构，同样的，连梁的调整必须要在其结构中具有强剪弱弯的特点。

4.3注重混凝土施工工作

高层建筑的施工离不开混凝土，因此，在设计连梁的过程中必须还要保障高层建筑剪力墙中的混凝土质量，确保其质量不影响整个施工的过程，特别是对于混凝土配置的等级方面，只有使用高效的混凝土才能够在整个建筑中起到有效作用，因此，如果混凝土出现问题，就很容易使得建筑施工受阻且导致连梁结构损坏等。

4.4其他措施

针对于抗震区域的高层建筑，剪力墙中的连梁设计经过调整后，如果还存在有承载力不足的现象就要立即采取相应措施来确定剪力，然后再根据强剪弱弯的特点来对其进行纵横向钢筋的配置。连梁的设计需要注意的事项还有很多方面，例如：通过提高剪力墙的厚度来增加连梁在建筑中的作用，也可以通过对其性能进行延展，以此来保证连梁在建筑中具有较高稳定性等。

5.结语

综上所述，我国国内的高层建筑建设必须要将建筑的结构设计及施工计划作为重点的关注内容，剪力墙是建筑设计中的关键部分，而连梁是剪力墙的重要部分，合理的设计才能够保障两者在建筑中的作用能够充分发挥。但就我国高层建筑剪力墙的连梁设计而言，还存在着较多问题，因此，我们必须要加强对连梁的监督和设计的合理性，确保建筑的安全性。

【参考文献】

[1]范小平.高层建筑剪力墙连梁设计的探讨[J].低温建筑技术.2012，（11）：50-51.

[2]邵军.高层剪力墙中连梁设计的讨论[J].黑龙江科技信息.2013，（23）：60-62.