重庆中科建设（集团）有限公司 408000
摘要：近年来，随着我国经济迅猛发展、科技水平日益提高，推动了我国建筑事业的蓬勃发展，人们对生活环境尤其是居住环境的要求也在不断提高。在结构设计中，新的结构模式总是层出不穷，剪力墙结构仍是最常采用的结构形式，然而设计中屡屡碰到连梁超筋的现象。作为一线设计人员出身的我，现给大家简要的分析下剪力墙结构设计中经常出现的关于连梁超筋问题及解决措施，希望给行业相关人员一定的参考和借鉴。
关键词：剪力墙结构 连梁超筋 解决措施
建筑工程结构中连梁是抗震剪力墙结构中的第一道抗震防线，起着消耗地震能量的作用。具有足够强度、刚度和良好变形性能的连梁的剪力墙；在遭受强烈地震时，多数连梁在墙肢屈服前先屈服，发挥其塑性变形能力，耗散地震能量，有效减轻主体结构的破坏，从而使结构达到三个水准的抗震设防目标。
一、连梁的受力分析
连梁可视为两端与剪力墙刚接连接，反弯点在跨中的反对称弯曲深梁。在风荷载和地震作用下，弯曲变形使连梁产生转角，从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力反过来减少墙肢产生了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。循环荷载下普通配筋连梁当跨高比为2．0时破坏类型为弯曲滑移破坏，延性较好；当跨高比为1．0时破坏类型是剪切破坏，破坏时钢筋的承载力没有得到完全的发挥，混凝土就被压碎了，延性很差，属于脆性破坏，相应的耗能能力就很差。在小跨高比连梁中，通过配置对角交叉钢筋和菱形钢筋，连梁的破坏形态从剪切破坏变成了弯曲剪切破坏，在连梁的45度应力集中区形成有效的传力机构，使得纵向受力钢筋的承载能力能够得到有效发挥，并且通过新配置的钢筋可以有效的约束混凝土的裂缝开展，使得混凝土的斜向压溃导致的斜压剪切破坏推迟出现，进而使得连梁具有较好的耗能性能。
二、连梁超筋问题分析及解决措施
高层剪力墙结构考虑地震作用计算时，往往出现部分连梁超筋超限的情况，一般均是连梁截面不满足剪压比的限值。此时一若连梁弯曲裂缝对正常使用没有很大的影}响且超限连梁数量不是很多时，也可按概念设计方法对连梁承受的内力和配筋进行再调整，使调整后的连梁首先满足截面剪压比的条件，同时限制受弯钢筋量使连梁的抗弯承载力维持在一定的水平，满足强剪弱弯的条件。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设计值应相应提高，对框架一剪力墙结构，框架部分梁、柱内力值也应相应提高。
连梁易超筋的部位, 在一般剪力墙结构中, 竖向自下而上总高度1/3左右的竖向楼层的连梁；在平面中, 较长 墙段中部的连梁, 某墙段中墙肢截面高度悬殊不均匀时, 在大墙肢连梁易超筋。
现针对超筋问题结合自己的设计经验总结出如下几种处理方法：
1、调幅法。抗震设计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了刚度折减，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相应加大。经调幅法处理的连梁，应确保连梁对承受竖向荷载无明显影响。
2、减小和加大梁高。减小梁高使梁所受内力减小，在通常情况下对调整超筋是十分有效的，但是在结构位移接近限值的情况下，可能造成位移超限。加大连梁高度连梁所受内力加大，抗力也加大了，可能使连梁不超筋，且可以减小位移，但是这种方法可能受建筑对梁高的限制，且连梁高度加大超过一定限值，构造需加强，也造成了钢筋用量的增加。
3、加大连梁跨度。可以非常有效的解决连梁超筋问题，但是减短剪力墙可能造成位移加大。
4、将连梁分缝设置为多道连梁；
5、可在连梁两端点铰。当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响（即连梁不作为次梁的支撑梁）时，可假定该连梁在大震作用下发生破坏，对剪力墙按照独立墙肢进行第二次多遇地震作用下次梁或主梁的支承梁。
6、虚梁做法。该方法与方法5原理类似。之前做一个项目，与电梯间井筒相连的一根连梁超筋很厉害，由700高做到20000都无济于事。听说北京院有一种做法就是把超筋的连梁设成100x100的虚梁. 剪力墙按此计算配筋，保证墙有足够的安全储备； 然后连梁还是按原来做成200x400，在配箍率有一定保证的前提下给此连梁配筋，条件是此连梁主要用于耗能不太用于承重.无次梁搭接。对于北京院的上述做法，笔者理解为，其实是执行《高规》中当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。
7、在连梁中设置交叉斜筋、集中对角斜筋或交叉暗撑。
设计时可以以上一种或几种方法共同使用。方法1~4是比较常用的解决连梁超筋的方法，其主要满足规范对方法一的控制要求，将连梁的抗弯纵筋减小，尽可能的降低连梁的抗弯能力，促使梁端出现塑性铰，同时加强对箍筋的配筋要求，提高截面的抗剪能力，做到强剪弱弯，有效提高构件的截面延性及耗能能力。这种方法主要适合剪跨比大于2.5的连梁。
对于跨高比小于2.5的连梁可采用方法7进行处理，在连梁中配置一些附加钢筋提高连梁构件的延性水平和塑性耗能能力。而方法7的配筋方式根据不同的文献又可以有所调整，进一步降低对梁截面的要求和施工难度。
对于方法5和方法6，主要考虑在非地震荷载作用下的弹性性能，在地震作用下出塑性铰耗能，同时还要保证地震工况下的结构整体安全，因此需要进行包络设计。
若个别连梁超筋还存在，也可以采用加大相连墙肢配筋及加大连梁配箍量使配筋能承载截面最大抗剪能力要求。此外，从前面的分析与探讨以及各种震害表明, 要使建筑经受得住较大水平力的作用, 连梁的延性起到很大的作用. 因此, 在设计过程中, 不但要保证连梁在内力计算中符合要求, 而且构造措施也是重要的一环, 只有构造合理才能保证计算受力的实施。 连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高，对于门洞，上述情况的梁的高度是一样的，但对于窗底，连梁高度如果从窗顶算到上一层窗底，有时高度太高， 高跨比太大。因此，连梁高度应当从洞顶算到板面或屋面，窗洞可由窗洞向下边一直开到楼 板面，此部分窗台再用其它轻质材料填筑，以减低连梁高度。连梁配筋一般采用上下对称配筋，连梁两侧的腰筋应同墙体的水平筋。施工时，墙体的水平筋在连梁范围内可以连续不断，以便施工（由于墙体的水平筋在外，因此，在连梁范围内要求墙体水平筋弯 入连梁箍筋内）。 连梁所受的剪力由箍筋和混凝土共同承担，一般并不设弯起筋和交叉筋。箍筋按计算确 定，并且要满足《高规》7 . 2 . 2 6 的规定的构造要求，连梁两侧构造钢筋以拉筋联系。
三、结束语
以上方法不管采用哪种，希望相关设计人员从经济合理的角度出发采用合理的建模方式。此外，还需认识到没有一种解决超限的方法是万能的，它们各有其特点，也需根据实际发生问题的连梁合理选择。
参考文献：
[1]混凝土设计结构规范 GB50010-2010 中国建筑工业出版社
[2]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010 中国建筑工业出版社
[3]邵西子，张绮思.连梁超筋解决方案的选择与优化.结构工程师2016年4月第32券第2期
[4]2009全国民用建筑工程设计技术措施-结构（混凝土结构）中国计划出版社