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摘要：为了确保结构地震作用下的安全性，将设立多个防御线的抗震设计。随着耦合的第一道防线的剪力墙结构，梁不仅需要有一定的强度和刚度，而且可以消除大量的地震能量，保护墙肢严重损害。因此，地震延性和耗能能力的设计就显得尤为重要。本文在介绍高层建筑抗震设计概念和总结梁抗震设计原则的基础上，主要介绍了国内外抗震梁的类型和特点，以及高层建筑梁抗震设计的研究进展。

关键词：连梁;抗震设计;联肢剪力墙;高层建筑

1高层建筑抗震概念设计

近年来，自然灾害频发，给全国各地的建筑造成了巨大的破坏。其中，地震是最强大的。自2008年5月12日汶川地震以来，每年一定规模的地震发生，这不仅会导致经济财产的损失，而且还造成大量的伤亡，如果不能保证建筑物的抗震性能。在这样的环境下，是具有积极意义的加强抗震概念设计在建筑结构设计中的应用来保护人们的生命和财产安全。随着地震的进一步理解，人们逐渐意识到地震对建筑结构的法律，进一步提高建筑的抗震概念设计的理论体系，相关规则和系统基本上是建立。最新版的建筑抗震设计规范（GB50011-2010）明确规定的内容，各种建筑结构的抗震概念设计。

随着建筑业的发展，建筑设计往往是高层，高层建筑抗震设计提出了更高的要求。抗震概念设计的主要内容包括以下几点：①施工现场的地质稳定性;②建筑的平面布局和立面和建筑的总体规模;③建筑抗震结构设计，包括抗侧力构件布置、结构质量分布等;④结构（主体结构与非结构构件）之间的锚固;⑤其他因素。包括施工原材料质量、施工工艺和质量管理。

在高层建筑的设计中，必须考虑抗震设计的概念和综合控制在建筑力学，包括高层建筑的概念和建筑设计的全面管理。在高层建筑的结构设计中，合理运用抗震概念设计的理论知识，才能真正保证建筑的抗震性能，满足高层建筑的抗震要求。具体地说，抗震概念设计的应用在高层建筑的结构设计应遵循以下原则：①减少地震能量的输入，减少建筑物的地震力;②构建刚度和强度的有机结合。俗话说得好，刚性太强，容易断裂，建筑物的抗震性能并不意味着建筑的整体刚度。合理降低建筑物的横向刚度，保持一定的强度，以保持建筑物在地震中的整体结构的稳定性;③处理非结构性部分。实际上，只考虑主要建筑结构的重力荷载和侧向荷载，非结构构件不在结构力学设计范围内。然而，在地震发生时，这些地方将或多或少地影响整个承载结构的压力;④保持建筑结构的完整性和协调性。高层建筑是一个整体，其结构设计和机械轴承也应该遵循这一原则。只有在地震发生时保持建筑结构的应力平衡，才能保持建筑的完整性。

2高层建筑连梁抗震设计研究

耦合剪力墙是高层建筑中广泛应用的一种抗侧力结构体系。耦合梁是一种重要的能量耗散元素耦合的剪力墙结构体系在地震作用下，它是第一个延性剪力墙结构的抗震防线。在连梁剪力墙中，连梁不仅具有一定的强度和刚度，而且还为墙体肢端提供了足够的约束，另一个主要作用是耗散大量的地震能量，从而保护墙体肢端不受严重破坏。因此，梁的延性和抗震性能设计是非常重要的对于整个结构的安全。我们必须注意其抗震设计，尤其是它的概念设计。

2.1连梁抗震设计原则

高层建筑连体剪力墙中的连梁不仅能承受竖向荷载，还能承受地震和风引起的水平荷载。连梁在水平荷载作用下的破坏可分为剪切破坏和弯曲破坏。剪切破坏属于脆性破坏。如果发生脆性破坏，连梁将失去承载力;弯曲破坏属于延性破坏。如果发生延性破坏，连梁在地震作用下会形成塑性铰，变形会增加，从而吸收大量地震能量，这对减小墙肢内力、延缓墙肢屈服起到了非常重要的作用。因此，连梁的抗震设计应按延性弯曲破坏设计，避免脆性剪切破坏，即遵循“强剪弱弯”的设计原则。同时，抗震延性破坏设计还要求连梁在正常使用条件下处于无塑性铰的弹性工作状态;地震后，结构的某些部位会产生弹塑性状态，从而使梁进入弹塑性状态。连梁的屈服应早于墙肢的屈服。连梁端部出现塑性铰后，墙肢底部出现塑性铰，即遵循“强墙弱梁”的设计原则。

2.2连梁抗震设计

国内外许多学者遵循“强剪弱弯”和“强墙弱梁”的设计原则，对连梁的耗能能力进行了研究，给出了许多抗震性能良好的连梁设计方案。

（1）钢筋混凝土连梁的抗震设计。钢筋混凝土连梁一般具有跨度小、截面大的特点。为了保证连梁在地震荷载作用下具有良好的耗能能力，采用了不同的加固方法或结构措施来提高连梁的耗能能力，包括①普通环形连梁。采用传统的梁式钢筋。在严格限制剪压比的条件下，通过合理设置纵向受弯钢筋和竖向剪力箍筋，提高连梁的延性;②交叉加固连梁。连梁中增加了交叉配置钢筋，可以横向斜钢筋（见图1）用于抵抗地震作用下改变方向的剪力。斜筋设置在靠近主拉应力方向的位置，以有效抑制裂缝的进一步发展，从而提高连梁的延性，避免剪切破坏;③交叉暗支撑加固连梁。小跨高比连梁用箍筋约束的小柱暗支撑代替交叉钢筋，可以防止连梁的剪切滑移破坏，显著提高连梁的抗剪承载力;④下承式钢筋混凝土连梁。对于跨高比较小的连梁，可设置纵向水平接缝，形成双连梁和多连梁。

（2） 钢连梁和组合连梁的抗震设计。为了获得更好的抗震性能，近年来国内外学者开发了钢连梁或组合连梁来代替混凝土连梁。与传统的联肢剪力墙相比，钢连梁或钢-混凝土组合连梁联肢剪力墙具有更好的抗震性能。特别是钢连梁，通过合理的设计可以控制腹板的剪切屈曲，其极限塑性变形能力和耗能能力明显优于普通混凝土连梁。预埋端板连接是钢连梁与混凝土墙肢连接的常用结构形式。钢连梁端板可用螺栓与预埋型钢暗柱连接，型钢暗柱承受剪力和弯矩，弯矩分散在墙肢中;端板也可以锚固在剪力墙上，剪力和弯矩由端板背面的锚固钢筋承担。

（3） 可更换耦合梁设计。传统连梁损坏后，地震后很难直接更换，连梁与墙肢连接的修复也很费时费力。为了在地震后尽快恢复高层建筑的使用功能，近年来对可更换连梁的研究越来越多。可更换连梁是指地震后易于维修或更换的连梁。连梁本身可以是钢筋混凝土连梁、钢连梁或组合连梁。可更换连梁分为三类：① 第二节：可更换连梁。指削弱耦合梁的一部分横截面，使耦合梁的能耗部分主要集中在削弱部分。一般主要用于钢连梁或钢骨混凝土连梁;② 带有额外耗能部件的可更换耦合梁。根据耗能元件的不同，可分为附加摩擦阻尼耗能元件的可更换连梁，附加金属阻尼耗能元件的可更换连梁，附加粘弹性阻尼耗能元件的可更换连梁和附加复合阻尼耗能元件的可更换连梁;③ 可更换连梁，整体拆卸方便。易拆卸可更换连梁主要是指整个连梁与墙体以易于连接和拆卸的方式连接。一般情况下，连梁的损坏位置不容易确定，或在连梁损坏后需要更换整个连梁。

（4） 自复位耦合梁。地震后需要维修或更换可更换的连梁，地震后无需更换自复位连梁。通过在地震过程中嵌入特殊的消能元件，起到一定的消能作用，几乎没有塑性变形。地震发生后，它发挥自复位功能，使结构恢复正常工作状态。目前，具有耗能和自复位功能的构件主要是形状记忆合金阻尼器，有的还采用预应力钢绞线和角钢进行自复位。

3结论

连梁作为联肢剪力墙结构抗震的第一道防线，在地震作用下的耗能能力非常重要。经过国内外众多学者的不懈努力，设计出了多种抗震性能良好的连梁，一些抗震连梁已在实际工程中得到应用。然而，由于结构复杂、施工不便或造价较高，一些试验中具有优良抗震性能的连梁尚未在实际工程中得到应用。研究人员需要与现场施工人员沟通，对不足部分进行改进，争取尽快将性能可靠、能耗好、施工方便、造价低的连梁应用到工程中，以提高连梁剪力墙结构的抗震性能。

参考文献

[1] 刘龙飞.新型混合连肢墙抗震性能研究[D].邯郸：河北工程大学，2016.

[2] 王志伟.筒体结构中钢筋混凝土小跨高比连梁受力分析[D].太原：太原理工大学，2018.