朱磊
安徽地平线建筑设计有限公司 安徽合肥 230000
摘要：随着我国城市化进程不断加快，高层建筑应运而生，且获得了长足的发展。剪力墙结构作为最为常用的高层建筑结构形式，得到了广泛的认可与应用，但连梁的超筋问题对剪力墙的承载力、刚度与延性等有着至关重要的影响，只有解决好这一问题，才能更好地提升建筑结构性能。鉴于此，本文先阐述了连梁的工作与破坏机理，并基于对剪力墙结构破坏的分析，提出了几点解决超筋问题的方法，仅供参考。
关键词：高层建筑结构；连梁；超筋；结构设计
引言：在城市化进程日益加快的背景下，城市人口与日俱增，高层建筑在城市里变得越来越多。连梁作为连接墙肢与框架柱、墙肢与墙肢的水平结构构件，一旦出现超筋问题，将会直接影响到整个结构体系的安全性。因而，在高层建筑结构设计的工作中，设计人员需要高度重视连梁超筋问题，不断探索解决这一问题的有效办法。
一、连梁的工作和破坏机理
在外力作用下，高层建筑连梁两端的墙肢将会受到不均匀的压缩，从而产生竖向的位移差，且在连梁内还会出现内力作用。不过，由于连梁两侧有约束墙肢的剪力、轴力与弯矩，能够在很大程度上降低墙肢变形。在剪力墙结构的多个位置都经常会设置连梁，如下图1中所示。
.png)
图1 剪力墙连梁位置
在实际中剪力墙往往同时承载着剪力与弯矩，变形破坏也以剪切破坏与弯曲破坏为主。由于连梁连接着墙肢，所以其受力条件比较复杂，会对剪力墙的受力带来比较严重的影响。在剪力墙结构体系中，各个独立的墙肢是通过连梁联系在一起并承担荷载，若连梁存在问题，各个独立墙肢的连接纽带就会失去作用，这样就会由各个独立墙肢单独受力，荷载也会被重新分配，这会造成剪力墙在水平位置上发生位移，进而使其承载能力降低，要是连梁超筋问题无法得到有效控制，最终将会导致剪力墙失去承载能力[1]。
二、剪力墙结构破坏分析
脆性破坏与延性破坏是建筑结构破坏的主要形式，二者的区别在于脆性破坏不会出现预兆，会在没有明显预兆的情况下发生，而延性破坏则会有明显的预兆。剪力墙在建筑结构中主要是承受弯曲剪力，假如外力足够大，超过了剪力墙的承受范围，就会导致剪力墙出现弯曲开裂，那么连梁也将同样遭到破坏，最终使剪力墙的受力发生变化[2]。
剪力墙的脆性破坏形式主要有两种，其中一种是由于墙肢存在问题而形成的，假如墙肢的抗剪能力不足，就会发生剪切破坏，使得剪力墙的承重能力丧失，继而就会在没有征兆的情况下发生坍塌。另一种形式是由于连梁的破坏，而造成剪力墙出现脆性破坏，因此要防止发生超筋问题。假如连梁出现超筋问题，混凝土就会碎裂，这样会让连梁逐渐失去作用，形成严重的隐患。
剪力墙的延性破坏同样也被分为了两种，其中一种是在外力作用下，剪力墙被破坏，连梁也虽然也被破坏，但还在可接受的范围之中，不会发生坍塌与碎裂；另外一种则是由于连梁与剪力墙破坏吸收力存在差异，出现连梁被破坏，但剪力墙并未有明显的破坏的情况。
三、剪力墙连梁超筋常用的处理方法
1.折减连梁刚度
折减连梁刚度的方法主要有两种，一种是在进行内部计算前，另一种则是计算完内力后，通过梁弯矩和剪力的合力，乘以折减系数来实现。造成混凝土开裂的因素比较多，其中就包括侧向荷载作用，要是一旦出现混凝土开裂，连梁刚度将会降低。相较于风荷载，要是发生地震的话，连梁的变形将会更为明显，其刚度也会减少的更多。进行连梁设计的时候，刚度会随着裂缝设计的变化而减小，通常裂缝设计越大，连梁刚度就会有更明显的减少。当风荷载或地震作用下，连梁会提前产生塑性铰，连梁将会有比较好的延展性，这符合“强墙弱梁”的原则。折减连梁刚度之后，连梁的塑性内力将会被重新分配，既会降低连梁计算内力，也会增大剪力墙的地震效应。采用折减连梁刚度的方法，对于小跨高的连梁并不会起到明显的作用，通常只有在大跨高连梁中使用才会达到预期效果[3]。
2.控制连梁跨高比
结合《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关内容，在进行连梁截面剪力设计时，其需要满足以下要求：
①对于跨高比超过2.5的连梁，
②对于跨高比等于或小于2.5的连梁，
由此分析得知，连梁的跨高比在一定程度上影响着连梁的承载力，所以预防超筋问题的时候，可以通过有效控制连梁的跨高比降低这一问题发生的可能性。另外，通过降低连梁的跨高比，还可以提升居住的舒适性，更好地提升住户的生活质量。
3.对连梁进行铰接处理
在外力作用下，连梁如果被破坏，就无法约束剪力墙，这是就应对剪力墙进行分析，假如受到第二次外力作用时，其结构内力的情况，这样就可以在配筋设计的时候，依据较大内力标准进行，从而保证墙肢的安全。采取铰接处理的方法，可以使连梁转化为轴力杆件，那么这个梁将不能作为主、次梁。
4.双连梁或多连梁
对于小跨高的高连梁，一般会比较容易产生剪切裂缝，为了避免引发脆性破坏，就要在减少剪力、加大其箍筋配置的情况下，设水平缝形成多连梁。双连梁或多连梁除了能有效降低连梁的内力，还能通过合理设计梁间距，便于装修时进行管线与设备的布设。一上一下的双连梁，有着良好的协同功能，具体的实现方法是在连梁的中部设置水平缝，对单连梁进行分解，使其可以成为小截面的双连梁。
增加剪力墙的厚度与混凝土的强度，同样也能有助于连梁超筋问题的解决，不过在实际的工程中，并不会采用这两种方式，其涉及原因比较多。而常见的还是降低连梁截面高度与折减连梁刚度，此外双连梁或多连梁也会应用，但由于在具体施工中不是十分方便，会受到诸多因素影响，所以采用此种方法比较少[4]。
结束语：综上，对剪力墙连梁带来影响的因素较多，若要合理解决连梁超筋问题，那么需要先进行科学、完善的结构设计，并在确保建筑材料质量与施工质量的情况下，才能有效转移剪力墙的施加力与连梁的内力，确保连梁内部可以平衡分布。总之，“强剪弱弯”或“强墙弱梁”是解决连梁超筋问题的基本原则，相关人员需要在实际工作中给予高度重视。
参考文献：
[1]梁沛. 剪力墙连梁超筋问题分析[J]. 住宅与房地产, 2020（15）.
[2]李玉洁. 高层剪力墙设计中连梁超筋的解决方法[J]. 产城（上半月）, 2019（2）:0238-0238.
[3]王红涛, 王健. 高层剪力墙结构连梁设计的探讨[J]. 江西建材, 2019, 000（005）:56-57.
[4]王琪. 高层建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J]. 装饰装修天地, 2019, 000（002）:194.