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[摘要]：高层建筑的连梁，特别是跨高比小于2.5的深连梁是一个较难处理的问题，依据连梁与深连梁受力特性的近似性，提出连梁的设计建议。
[关键词]：高层建筑 连梁 配筋
中图分类号：TU208.3 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）20- 0178 -01
引 言
在剪力墙结构和框架剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁的特点是跨高比小，住宅、旅馆剪力墙结构的连梁的跨高比往往小于2.0，甚至不大于1.0，在侧向力作用下，连梁比较容易出现剪切斜裂缝。
连梁在结构中除了承受竖向荷载外，在风荷载和水平地震荷载的作用下也会产生很大的内力，此外在高层建筑中由于连梁的两端墙肢的不均匀压缩，会引起连梁的两端竖向位移，也将在连梁内产生内力。本文将着重对连梁在水平荷载作用下的工作提出建议。
1.剪力墙与连梁
剪力墙在自身平面内刚度及承截力大，而在平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外的楼盖梁连接时，会造成墙肢平而外弯曲，而一般情况下并不进行墙的平面外刚度及承载力验算。但是当梁高大于2倍墙厚时，梁端弯矩对墙平面外的安全不利，这时，应当采取下列的至少一项措施以保证剪力墙平面外的安全。
沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯短；当不能设置与梁轴线方向相连的势力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。抉壁柱宜按计算确定截面及配筋；当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋；必要时，剪力墙内可设置型钢。同时，还可以采用下列减小梁端弯矩的措施，减小剪力墙在其平面外的弯曲：
由于剪力墙中的连粱更弱，我国《高规》规定不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。因为，一方面主梁端部约束达不到要求.连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁不利，连梁本身剪切应变较大，容易出现裂缝，因此要尽量避免。楼面次维支承在连梁或框架梁上时，次梁端部可按铰接处理。当主粱不可避免地支承在连梁上时，应进行精确受力分析，并采取可靠的构造措施，除满足构件静力计算要求外，尚应防止大震时主体结构的破坏。
2、连梁的工作
在水平荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁端产生转角，从而使连梁产生内力。与此同时连梁的端部的弯矩、剪力、轴力，又反过来减少了墙肢的内力和弯矩，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。
在地震作用下，连梁可能因承载力超限度而破坏，连梁的破坏有两种情况：一种是脆性破坏，即剪切破坏，另一种是延性破坏，即弯曲破坏。连梁发生剪切破坏就丧失了承载力，如果沿着墙体的全部连梁都发生了剪切破坏，各个墙肢就变成了单片悬臂墙，此时墙肢的侧向刚度降低，变形加大，弯矩大大增加，并且进一步增加了p-Δ效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），最终将导致结构的倒塌。
连梁发生弯曲破坏时，梁段出现垂直裂缝，受拉区出现细微裂缝，在水平地震作用下出现交叉裂缝，形成塑性铰，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量地震能力，同时结构的地震作用效应减小（即结构引起的地震作用而产生的内力减小）。在地震的反复作用下，连梁的裂缝不断发展、加宽，直至混凝土受到破坏，在这一过程中，连梁起到了一定的耗能作用。另一方面连梁出现塑性铰后并未完全丧失承载力，它仍然能通过塑性铰传递一定的弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用。这对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有重要作用。
3、连梁的设计
3.1关于连梁的承载力
在实际工作中连梁的跨高比常小于2.5甚至更小。这类连梁在水平地震作用下往往出现承载力超限的情况。而且首先是抗震承载力的超限，因此这类连梁的涉及首先要求墙肢和连梁符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁屈服早于墙肢屈服，且要求墙肢和连梁具有良好的延性。
⑴对连梁刚度进行折减
在水平荷载作用下，连梁屈服表现为梁端出现裂缝，刚度消弱，内力重分布，因此在开始进行结构整体计算时，就需要对连梁刚度进行折减，根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定，折减系数不应小于0.55。
⑵增加洞口的宽度，亦即增加连梁跨度，减小连梁高度，其目的是减少连梁刚度，同时由于减小了结构的整体刚度，也就减小了地震作用的影响（既减小了结构由地震作用产生的内力），使连梁的承载力有可能不超限度。
⑶增加墙厚度，亦即增加连梁宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与梁宽的增加成正比，由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按增加墙厚的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。
⑷提高混凝土等级，其弹性模量（反映为结构的地震作用影响）增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，因此也可使连梁的受剪承载力不超限。
上述各种措施中，再能满足整体刚度的情况下，可首先采用刚度折减，如果超限可结合其它几种措施。
3.2连梁设计
“高规”在连梁设计方面，对于连梁非抗震设计，抗震设计当跨高比大于2.5即小于2.5两种情况，在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。
⑴非抗震设计中的连梁和抗震设计中跨高比大于2.5时的连梁其设计公式，截面配筋方式同一般框架梁。
⑵抗震设计中跨高比小于2.5的连梁，连梁的截面尺寸要求：
Vb≤1÷rRE （0.15fcbbhbo）
连梁的剪力设计值（一级抗震时）：
Vb=1.27×Mlb+Mrb÷ln +VGb
连梁的斜截面受剪承载力
Vb≤1÷rRE （0.049fcbb hbo +0.7fyv×A8r÷S ×hbo）
在结构计算时这类深梁往往发生受剪承载力的超限，这时有的设计人员往往简单的取用框架梁的计算公式，并且把纵向钢筋集中布置在截面的上下两边，其实“高规”对于抗震设计时连梁的设计在其跨高比大于2.5或小于2.5是有区别。
跨高比小于2.5是深连梁的一个特征值，一般意义上的深梁与深连梁的特点：前者以承受竖向荷载为主，在竖向荷载作用下，能形成拱的作用，承受水平推力；而后者则以承受水平荷载为主。因此，对于跨高比小于2.5的连梁的截面配筋方式，建议参考连续深梁支座部位上部纵向钢筋的配筋方式，即将受力筋适当均匀布置，同时考虑到深梁的承载以水平荷载为主，支座弯矩主要由水平荷载引起，在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积的计算公式则直接采用连续深梁支座截面的计算公式，这样处理可以认为是适宜的，当然，是否恰当有待于实验验证。
4、结论
以上是笔者对高层建筑连梁设计一些问题的看法，这些问题都是围绕着跨高比的特征值来考虑连梁的设计，连梁的设计和内力、变形计算是复杂问题，不能单一地讨论某一方面，上述问题的讨论，难免有片面性，不妥之处，请读者批评指正，深表感谢。
参考文献：
[1]温沛纲；徐明江.带缝钢板剪力墙抗侧刚度和承载力的计算[J].广州建筑2006（04）
[2]滕军；马伯涛；周正根.提高连肢墙抗震性能的连梁耗能构件关键技术[J].工程抗震与加固改造2007（05）
[3]叶列平；康胜；曾勇.双功能带缝剪力墙的弹性受力性能分析[J].清华大学学报（自然科学版）1999（12）
[4]杨军；李黎；樊爱武.剪力墙结构的竖向阻尼减振研究[J].噪声与振动控制2006（01）
[5]曹云鋒；张彬彬；赵杰林.改善洞口连梁抗震性能的一种有效配筋方案[J].重庆建筑大学学报2003（05）
[6]韦爱凤.高层建筑钢筋混凝土连梁的设计和研究[J].四川建筑科学研究2005（04）
[7]傅剑平等.特殊配筋小跨高比洞口连梁的有限元分析模拟[J].重庆大学学报（自然科学版）2004（09）
[8]刘光伟.小跨高比剪力墙洞口连梁抗震性能的试验研究[学位论文] 2006 .
[9]张彬彬.高层建筑剪力墙中连系梁抗震性能的试验研究 [学位论文] 2001
[关键词]：高层建筑 连梁 配筋
中图分类号：TU208.3 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）20- 0178 -01
引 言
在剪力墙结构和框架剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁的特点是跨高比小，住宅、旅馆剪力墙结构的连梁的跨高比往往小于2.0，甚至不大于1.0，在侧向力作用下，连梁比较容易出现剪切斜裂缝。
连梁在结构中除了承受竖向荷载外，在风荷载和水平地震荷载的作用下也会产生很大的内力，此外在高层建筑中由于连梁的两端墙肢的不均匀压缩，会引起连梁的两端竖向位移，也将在连梁内产生内力。本文将着重对连梁在水平荷载作用下的工作提出建议。
1.剪力墙与连梁
剪力墙在自身平面内刚度及承截力大，而在平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外的楼盖梁连接时，会造成墙肢平而外弯曲，而一般情况下并不进行墙的平面外刚度及承载力验算。但是当梁高大于2倍墙厚时，梁端弯矩对墙平面外的安全不利，这时，应当采取下列的至少一项措施以保证剪力墙平面外的安全。
沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯短；当不能设置与梁轴线方向相连的势力墙时，宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。抉壁柱宜按计算确定截面及配筋；当不能设置扶壁柱时，应在墙与梁相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋；必要时，剪力墙内可设置型钢。同时，还可以采用下列减小梁端弯矩的措施，减小剪力墙在其平面外的弯曲：
由于剪力墙中的连粱更弱，我国《高规》规定不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。因为，一方面主梁端部约束达不到要求.连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁不利，连梁本身剪切应变较大，容易出现裂缝，因此要尽量避免。楼面次维支承在连梁或框架梁上时，次梁端部可按铰接处理。当主粱不可避免地支承在连梁上时，应进行精确受力分析，并采取可靠的构造措施，除满足构件静力计算要求外，尚应防止大震时主体结构的破坏。
2、连梁的工作
在水平荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁端产生转角，从而使连梁产生内力。与此同时连梁的端部的弯矩、剪力、轴力，又反过来减少了墙肢的内力和弯矩，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。
在地震作用下，连梁可能因承载力超限度而破坏，连梁的破坏有两种情况：一种是脆性破坏，即剪切破坏，另一种是延性破坏，即弯曲破坏。连梁发生剪切破坏就丧失了承载力，如果沿着墙体的全部连梁都发生了剪切破坏，各个墙肢就变成了单片悬臂墙，此时墙肢的侧向刚度降低，变形加大，弯矩大大增加，并且进一步增加了p-Δ效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），最终将导致结构的倒塌。
连梁发生弯曲破坏时，梁段出现垂直裂缝，受拉区出现细微裂缝，在水平地震作用下出现交叉裂缝，形成塑性铰，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量地震能力，同时结构的地震作用效应减小（即结构引起的地震作用而产生的内力减小）。在地震的反复作用下，连梁的裂缝不断发展、加宽，直至混凝土受到破坏，在这一过程中，连梁起到了一定的耗能作用。另一方面连梁出现塑性铰后并未完全丧失承载力，它仍然能通过塑性铰传递一定的弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用。这对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有重要作用。
3、连梁的设计
3.1关于连梁的承载力
在实际工作中连梁的跨高比常小于2.5甚至更小。这类连梁在水平地震作用下往往出现承载力超限的情况。而且首先是抗震承载力的超限，因此这类连梁的涉及首先要求墙肢和连梁符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁屈服早于墙肢屈服，且要求墙肢和连梁具有良好的延性。
⑴对连梁刚度进行折减
在水平荷载作用下，连梁屈服表现为梁端出现裂缝，刚度消弱，内力重分布，因此在开始进行结构整体计算时，就需要对连梁刚度进行折减，根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定，折减系数不应小于0.55。
⑵增加洞口的宽度，亦即增加连梁跨度，减小连梁高度，其目的是减少连梁刚度，同时由于减小了结构的整体刚度，也就减小了地震作用的影响（既减小了结构由地震作用产生的内力），使连梁的承载力有可能不超限度。
⑶增加墙厚度，亦即增加连梁宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与梁宽的增加成正比，由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按增加墙厚的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。
⑷提高混凝土等级，其弹性模量（反映为结构的地震作用影响）增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，因此也可使连梁的受剪承载力不超限。
上述各种措施中，再能满足整体刚度的情况下，可首先采用刚度折减，如果超限可结合其它几种措施。
3.2连梁设计
“高规”在连梁设计方面，对于连梁非抗震设计，抗震设计当跨高比大于2.5即小于2.5两种情况，在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。
⑴非抗震设计中的连梁和抗震设计中跨高比大于2.5时的连梁其设计公式，截面配筋方式同一般框架梁。
⑵抗震设计中跨高比小于2.5的连梁，连梁的截面尺寸要求：
Vb≤1÷rRE （0.15fcbbhbo）
连梁的剪力设计值（一级抗震时）：
Vb=1.27×Mlb+Mrb÷ln +VGb
连梁的斜截面受剪承载力
Vb≤1÷rRE （0.049fcbb hbo +0.7fyv×A8r÷S ×hbo）
在结构计算时这类深梁往往发生受剪承载力的超限，这时有的设计人员往往简单的取用框架梁的计算公式，并且把纵向钢筋集中布置在截面的上下两边，其实“高规”对于抗震设计时连梁的设计在其跨高比大于2.5或小于2.5是有区别。
跨高比小于2.5是深连梁的一个特征值，一般意义上的深梁与深连梁的特点：前者以承受竖向荷载为主，在竖向荷载作用下，能形成拱的作用，承受水平推力；而后者则以承受水平荷载为主。因此，对于跨高比小于2.5的连梁的截面配筋方式，建议参考连续深梁支座部位上部纵向钢筋的配筋方式，即将受力筋适当均匀布置，同时考虑到深梁的承载以水平荷载为主，支座弯矩主要由水平荷载引起，在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积的计算公式则直接采用连续深梁支座截面的计算公式，这样处理可以认为是适宜的，当然，是否恰当有待于实验验证。
4、结论
以上是笔者对高层建筑连梁设计一些问题的看法，这些问题都是围绕着跨高比的特征值来考虑连梁的设计，连梁的设计和内力、变形计算是复杂问题，不能单一地讨论某一方面，上述问题的讨论，难免有片面性，不妥之处，请读者批评指正，深表感谢。
参考文献：
[1]温沛纲；徐明江.带缝钢板剪力墙抗侧刚度和承载力的计算[J].广州建筑2006（04）
[2]滕军；马伯涛；周正根.提高连肢墙抗震性能的连梁耗能构件关键技术[J].工程抗震与加固改造2007（05）
[3]叶列平；康胜；曾勇.双功能带缝剪力墙的弹性受力性能分析[J].清华大学学报（自然科学版）1999（12）
[4]杨军；李黎；樊爱武.剪力墙结构的竖向阻尼减振研究[J].噪声与振动控制2006（01）
[5]曹云鋒；张彬彬；赵杰林.改善洞口连梁抗震性能的一种有效配筋方案[J].重庆建筑大学学报2003（05）
[6]韦爱凤.高层建筑钢筋混凝土连梁的设计和研究[J].四川建筑科学研究2005（04）
[7]傅剑平等.特殊配筋小跨高比洞口连梁的有限元分析模拟[J].重庆大学学报（自然科学版）2004（09）
[8]刘光伟.小跨高比剪力墙洞口连梁抗震性能的试验研究[学位论文] 2006 .
[9]张彬彬.高层建筑剪力墙中连系梁抗震性能的试验研究 [学位论文] 2001