高层剪力墙结构连梁抗震设计中几个问题的探讨

关键词：高层建筑；剪力墙结构；连梁；；抗震设计；问题；探讨 

　　随着社会的发展，城市化进程的步伐不断加快，高层建筑、超高层建筑是城市发展的必然趋势。在建设高层建筑的过程中，剪力墙结构因为具有较高的抗压与载重能力而受到业界人士的广泛关注，是建筑工程中最常见的一种结构形式。但是在实际工作中，由于各种建筑物的具有不同的使用功能，因此在建设过程中，很多施工环节都没有满足设计要求，甚至是在设计阶段都已出现了各种问题，导致搞成建筑的抗震性达不到设计要求，最终影响到其正常使用。 

　　在高层建筑投入使用之后，当连梁结构出现破坏之后会对建筑物产生以下两种影响：其一，如果连梁结构出现的是剪切式破坏，那么剪力墙也就遭到了破坏，不仅会导致连梁结构失去载重能力，还无法对建筑墙面加以限制，使建筑各个墙面鼓励，最终导致建筑物出现变形，甚至坍塌的不良现象；其二，如果连梁结构出现的是弯曲式损坏，那么在建筑物的连梁上就会产生纵向裂缝，而在一些受力结构中也会出现开裂的现象，如果技术人员没有对其及时修补，当发生地震时，这些裂缝就会不断发展，并交错在一起，降低其强度，但是此时剪力墙还对墙体有一定的限制作用，它能够使建筑物保持原来的性能，而连梁结构就会产生较大的承载力，在反复振动的情况下，建筑物中的裂缝就会越来越大，最终因承载不住其重量而出现坍塌的事故。 

　　二、连梁结构与剪力墙结构之间的作用 

　　连梁结构的强度与印度直接影响到高层建筑工程的抗震性能。因此，在对其进行设计的过程中，设计人员首先需要保证连梁的弯曲性，使其比建筑物的其他相面先弯曲，直到连梁结构与墙面都产生塑性铰，那么该建筑物也就具有了一定的抗渗性能。此时的连梁不仅可以对建筑物的墙面起到限制作用，还可以保护剪力墙结构，从而提高剪力墙的性能。 

　　在高层建筑中，如果加设的连梁强度及其他性能都处于最佳状态时，那么连梁结构必定是笔直的，它能够与建筑物的墙面产生塑性铰。如果上述的破坏出现的时间较晚，那么这一破坏就不会对整个建筑物产生较大的影响，但我们需要清楚的知道，连梁的损耗都是发生在某一点上。这种就会对建筑物产生一定的影响。倘若连梁结构过早的破坏，那么建筑物的各个墙面就会因为失去限制作用而成为一个孤立的结构，这样也就会降低建筑物的纵向结构，最终出现较大的变形，但是如果连梁结构的强度过大，那么墙面横向上也就出现较大的压力，此时由于墙面的压力值不相等，这就导致墙面出现开裂，破坏了墙面，影响到整个建筑物的抗震性能。 

　　三、高层建筑抗震设计中出现的问题 

　　1、楼板结构能够提高连梁的强度 

　　在高层建筑工程中，楼板结构能够在一定程度上提高连梁结构的强度，这在一定程度上会影响到后期连梁结构的使用效果。为了解决这一问题，施工人员一般都会采用钢筋混凝土来制作成楼板，并将其当做连梁连梁结构的边缘材料。钢筋混凝土也可以提高连梁的强度。连梁结构的不同决定了其强度的差异。如果连梁结构的强度变大，那么建筑物也就具有较高的抗震性能。但是从另一个角度来讲，连梁强度的提高会影响到其抗渗性能的设计。所以我们在实际工作中，可以采用降低连梁结构强度的方法来对高层建筑进行抗震设计。 

　　如果连梁的强度较大，当地震来临时，受到的影响就会很大，因此在高层的建筑中，连梁的超载情况是时常发生的。所以，目前来看，只有使连梁的强度降下来，才会根本上解决超载的现象。我们可以在连梁的纵向方向上预留一些纵向的缝隙，将连梁的横截面的高度降下来，纵向的缝隙可以采用聚苯板等收缩性能比较好的原料来进行填补。如果超载的连梁很多的时候，我们就要采用比较大的孔洞，以此来降低横截面高度，从而就会使连梁内部的压力降低。 

　　2、关于配筋的问题 

　　当地震发生时，在高层的建筑中，就会使连梁的内在压力很大，使得承重过大。即使在设计及建造时采取了相应的办法，但是，某些人还是私自将连梁的配筋弄得很大。这种做法不仅不能够改变建筑物的抗地震能力，也会对材料有很多浪费。当剪力墙的设计值大于实际的约束值时，单方面的加强配筋的放置并不会有效地提高墙面的抗压能力。而且，如果剪力墙较弱，弯曲比较强的话，就会使剪力墙过于脆弱，容易遭到破坏，这些都是在最初的设计阶段都应该回避的。 

　　3、翼缘板的设计 

　　对于连梁两边的翼缘板来说，在其中如果放置钢筋，就会有效地对连梁的抗弯曲能力有着很大的促进作用。然而，这种促进作用，却是钢筋单方面的促进与提高，但是，在设计时采用的前后两面相对称的配筋方式是不合理的。所以，为了设计的科学性，应减少连梁前面的配筋，让前后两面在承受压力时，是两面比较均匀的。 

　　四、新型连梁的介绍 

　　1、采用劲性混凝土材料。对于这种材料的使用，不仅可以保持原来的连梁的承重能力不变，还可以将横截面的大小降低，进一步的符合对尺寸的要求。因为劲性钢筋有着很好的形变能力和延展性，而且产生形变越严重，就会对地震产生的震动有更好的吸收作用。所以这种材料为连梁的设计提供了新的可能性。 

　　2、组合钢材料的应用。这种闲的材料是由角钢等材料架构起来的，这种材料相对于以往的材料重量很轻，使得墙面的压力很小，这种结构具有很好的延展性，而且他的受力结构也比较简单易懂，而且能够很好的达到消耗能量抗震的能力，从而促进整个建筑物的抗震力。而且采用这种材料还会使后期的维修与养护变得容易很多。 

　　五、总结 

　　随着近几年我国经济的发展，我们国家的高层建筑使用越来越广泛，而对其要求也越来越高，尤其在安全方面的设计，对于高层建筑的抗震能力的设计也是很关键的一步。但是，对于这方面的设计，有着很多的限制因素。所以，我们在设计时，一定要采用合理科学的设计方法，还要考虑到多方面的因素，统一规划协调，才能得到好的设计效果。对于建筑物中的关键部分一定要反复的审查，看其是否合理，只有将关键的构件建好，才会使建筑物在根本上具有很好的抗震能力。 

　　参考文献 

　　[1]张晓刚，路福.浅析高层建筑结构中的连梁设计.赤峰学院学报（自然科学版），2010，26（2）：178—179. 

　　[2]北京市建筑设计研究院.高层建筑混凝土结构技术规程.北京：中国建筑Z-业出版社，JGJ 3-2010. 

　　[3]滕军，马伯涛，周正根等.提高连肢墙抗震性能的连粱耗能构件关键技术.工程抗震与加固改造，2007.29（5）.1—6.