摘　要： 文章首先介绍了剪力墙结构连梁的基本原理和特征，并从理论和试验双重角度分析了对剪力墙抗震性能的影响。

　　关键词： 剪力墙结构;连梁刚度;抗震性能;影响

　　剪力墙结构是建筑工程的主体结构之一，剪力墙结构中的连梁是抗震的第一道防线，也是抗震设计的一大主体能耗结构部件，连梁的设计水平会影响到建筑结构的整体抗震效果，其中连梁刚度是一大关键因素。

　　1　剪力墙结构连梁的基本原理与易受破坏分析

　　连梁主要在水平方向容易受到破坏，实际的破坏形式主要包括 ：脆性破坏、延性破坏，第一种破坏形式意味着连梁处于脆弱状态，基本失去承重性能，无法有效承载来自于水平方向的荷载力，如果一个建筑的剪力墙连梁出现破坏，意味着墙肢无法被连梁所保护与控制，从而逐渐分散成为有着较大尺寸差异的独立的墙肢，使得墙肢的侧向刚度也极大地受到影响，甚至发生变形问题，造成墙肢的塌陷。相反，如果连梁受到延性破坏，则意味着梁端有竖向的损伤或裂痕，而且遭受破坏的拉力区也势必有细微的裂痕出现，遭受延性破坏或脆性破坏的剪力墙连梁本身已经存在局部破损，处于无法承受荷载状态，如果此时发生地震，地震力的强烈作用则将加剧剪力墙的破坏，地震力如果得不到缓解或控制，墙体还出现交叉状的裂缝，从而导致剪力墙整体的结构刚度下降，剪力墙也随之变形。

　　更重要的是剪力墙因为吸收了来自于地震所释放的能量，在延性的干扰下，墙肢则受到高强的约束，确保剪力墙能够达到一定的刚度与强度。整体来看，剪力墙由于受到延性破坏，例如 ：地震力下释放的能量作用，连梁能够有效地消耗能量，控制了墙体的受力，然而，连梁的承受能力也有一定的限度，遇到高等级地震，而且反复余震发生时，连梁则受到较大的破坏，其裂缝也将逐渐变深，最终达到一定破坏程度时，则影响其功能的发挥。

　　2　连梁刚度与剪力墙结构抗震性关系的试验分析

　　2.1　结构自振周期

　　如果剪力墙结构内部的连梁，其刚度下降，对应的剪力墙总刚度也将下降，对应的结构自振周期也将有所变化，下表1为不同连梁刚度折减下的结构自振周期变化 ：

　　通过上表能够看出 ：两种软件所得结果相差不大，都体现出了由于连梁刚度折减系统的下降，结构整体刚度下降的现象。对应的结构自振周期也将延长。观察上表会发现 ：若折减系数=0.7/0.5，同折减系数 =1.0 进行对比，在 AN 分析中，自振周期 T1 分别上升 1.5%，3.7%，对应的 ET 分析中，则相同的数值各自增加了 2.1% 与 4.5%。通过上表能得出 ：当连梁刚度折减系数逐渐下降时，结构的自振周期增量也将上升。

　　2.2　自振结构振型

　　以上分析了连梁结构自振周期，当连梁折减系数 =0.7，两种软件都能分析出在 X 方向、Y 方向的振型与周期，具体的振型如下图 1 图 2 所示 ：

　　结构的前两阶振型大致有一致的方向，其振型曲线也十分相似，到了第四阶段、第五阶，振型的方向则发生变化，但是，其曲线一直类似，不同软件中，两大振型周期大致相当，意味着分析结果具有一定的科学性、可信度。

　　2.3　结构侧移的影响

　　如果连梁刚度的折减系数折减下降，结构顶点的位移、层间位移角也将变大，同样选择两种软件来进行试验，取折减系数 =1.0，0.7，0.5 时的结构位移与层位移角曲线，最后分析出：两款软件最终所得分析结果依然趋向一致，得出了连梁刚度折减系数同结构侧移之间的关系，也就是连梁刚度折减系数慢慢下降时，结构侧移则将对应上升，但是，上升的程度相对有限，出现这种现象是因为第一是由于连梁刚度折减系数变小，结构的振动周期逐渐变大，结合反应谱的相关原理能够得出 ：当剪力墙结构的地震影响系数下降或变小时，结构自身承受的地震也将变弱，同时，如果剪力墙结构承受着相同的地震力，连梁刚度折减系数逐渐变小，则将造成结构的整体侧向刚度的下降，最终结构侧移也将上升。

　　3　剪力墙结构连梁刚度对抗震性影响的理论性分析

　　3.1　连梁刚度增大的影响

　　建筑工程结构中的楼板能够提高连梁的承载能力，使得连梁承受更高的荷载，然而，楼板与连梁的关系又十分密切，将对连梁的性能等带来较大的影响。现阶段，多数建筑工程的钢筋混凝土楼板都已经充当了连梁的翼缘，能够提升连梁刚度，这种影响程度主要取决于连梁截面面积，连梁截面大小存在差异，对应的增强作用也有所差异，如果连梁的刚度增强，此时剪力墙的结构更大地受到地震的干扰，而且连梁也将最大程度地吸收来自于地震的能量。

　　3.2　连梁超筋问题

　　一般来说连梁的刚度增大，对应所承受的地震力也越大，实际的剪力墙结构常常出现连梁截面超筋、超限等问题，实际施工过程，一些施工人员即便采取了措施也无法从根源上控制连梁的超筋现象，从众多的施工经验中总结出 ：最合理的方法就是控制连梁刚度，具体的措施就是在连梁高度的中间位置设置水平缝隙，以此来控制连梁截面高度，然而，所留出的缝隙需要填补，其中一般选择一些具有弹性、压缩性的材料，例如：聚苯板是一种理想的材料，连梁配筋进而则要设置在缝隙以上，其中缝隙中间的叫做吊板，其中需要设置构造钢筋，一般尝试着在连梁高度的中间位置设置水平缝隙，打造出存有缝隙的连梁，以此来控制连梁的截面高度，并有效地控制连梁刚度。无论设置什么类型的控制措施，都必须确保连梁的截面高度超过40cm，这样才能确保连梁达到合格的承载力。

　　3.3　连梁配筋与抗震性能的关系

　　当连梁容易遭受地震影响时，意味着其内力都较大，而且连梁截面有更为严重的超筋、超限等问题，实际的建筑剪力墙施工过程中多数施工方已经意识到此现象，然而，连梁箍筋配置超标问题依然十分常见，此方法一方面将浪费更多的资源，另一方面也影响建筑剪力墙结构的抗震效果。如果发现所设计的连梁剪力过大，已经达到了截面所能承受的限度，则无法单纯地依靠增设箍筋来解决问题。如果纵筋设置过大则可能导致连梁成为一个强弯弱剪的结构部件，也就是连梁变得脆弱，其脆性增加则将影响其抗震性。

　　此外，研究还发现 ：当墙肢塑性产生延性，也会使得地震力的破坏产生延性，如果连梁刚度、屈服弯矩都对应变大，则意味着水平荷载的作用下墙肢中的轴力也将上升，从而引发墙肢更快地遭受剪切力破坏。

　　4　结语

　　剪力墙连梁刚度与剪力墙结构的整体抗震性能之间有着复杂的关系，而且其中也存在多重制约性因素，实际的连梁设计中必须将其刚度因素纳入重点考虑范围，因为连梁刚度会极大地影响其抗震性能，同时，连梁的变形、刚度超筋等也将影响其抗震性能。但是，连梁是剪力墙结构抗震的第一道防线，必须从这些影响性因素出发进行科学的规避与合理设计。

　　参考文献 ：

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