[摘要] 对双连梁简单等效方法的不足进行分析，并按抗弯刚度等效的原则建立模型，对不同跨高比连梁及不同墙肢截面高度时双连梁的等效进行计算，得出双连梁等效截面高度系数。
[关键词] 双连梁；跨高比；墙肢截面高度
Analysis of equivalent methods of dual beams
Liu Xiaoping
（CHINA LIGHT INDUSTRY INTERNATIONAL ENGINEERING CO., LTD Beijing 100026）
Abstract: Analysising of the shortage of simple equivalent method of dual beams, and building models to calculate equivalent dual beams in conditions of different length to height ratio and cross-sectional height of wall section according to the principle of equivalent bending stiffness, thus educing cross-sectional height coefficient of equivalent dual beams.
Keywords: dual beams; length to height ratio; equivalent cross-sectional height
１ 前言
连梁超筋是剪力墙抗震设计中最常出现的问题，多为抗剪截面不够引起。剪力墙连梁超筋、超限时，可根据“混凝土高规”第7.2.25 条的相关规定，作如下处理：（1）减小连梁的计算截面；（2）对连梁进行调幅处理；（3）连梁的铰接处理；（4）合理考虑连梁刚度的实用设计方法[1]。２０１０版抗规（第６.４.７条）[2]首次提出了“双连梁”的概念来解决连梁超筋的问题。同时，双连梁还可以解决设备开洞问题。有时设备管道受建筑净高的限制无法从连梁下方穿过，此时可通过等效双连梁，利用双连梁之间的空间供设备管道使用。
2 目前双连梁的计算方法
受计算软件的限制，之前对“双连梁”都以等效的方法进行计算，PKPM可以在特殊构件补充定义里定义双缝/多缝连梁，但其计算原理仍有待进一步明确。目前对“双连梁”的计算模型只能进行简单等效。具体为，按连梁抗剪截面面积相等的原则等效，等效连梁的宽度取为小截面连梁宽度的２倍，高度与小截面连梁相等，按简单等效后的连梁截面进行结构分析计算，再根据计算结果对设置水平缝的连梁进行配筋设计。按抗剪截面相等原则等效后，连梁的抗剪性能没有改变，但其抗弯性能却可能发生较大变化。
当按简单等效的原则得到抗剪截面相等时，h = 0.5H ，抗弯模量相等时，h = H/2≈ 0.8H。
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3 现有文献中的等效分析
文[3]用ETABS软件对图1（a）所示双连梁按位移相等原则，即按抗弯刚度相等原则等效的连梁截面为200x1460，简单等效的连梁截面为400x900，前者抗弯刚度是后者的1.56倍，是不开缝连梁（200x1900）的0.454倍。
从以上分析可以看出，按简单等效的连梁抗弯性能有较大偏差。而按抗弯刚度等效时，双连梁等效截面高度系数为0.616 。
文[4]按照单位力作用下连梁位移相等的原则，不计入连梁中产生的转角位移，通过理论推导得出连梁在不同跨高比时双连梁的等效截面高度比，如图2所示：
从图2可以得出，通过抗弯刚度等效的双连梁截面高度系数为0.661~0.783，与文献[3]的分析结果接近。
4 本文的等效方法
本文采用清华大学开发的结构力学求解器V2.0模拟连梁及墙肢单元，在假定连梁及墙肢轴向刚度及剪切刚度为无穷大的基础上，按照位移相等原则，分析不同跨高比连梁及不同墙肢截面高度时双连梁的等效高度。
模型如图3所示，假定层高为5，连梁高度为1，连梁跨度为1.5、3、5，墙肢长度为2~8，F=100000,等效后双连梁之间距离为0.5，通过不同相对抗弯刚度墙肢来模拟不同墙肢截面高度, 从而得出不同跨高比连梁及不同墙肢截面高度时双连梁的等效高度。
5 等效结果及分析
分析结果如图4所示。从图中可以看出，连梁不同跨高比时双连梁等效截面高度系数范围为0.694~0.829，结合文献[3][4]，按抗弯刚度等效时，双连梁等效截面高度系数为0.7左右。
综合考虑抗剪刚度与抗弯刚度，双连梁等效截面高度系数为0.5~0.7。
6 结论
（1）双连梁等效截面高度系数为0.5~0.7。
（2）实际工程中连梁等效方法有待更加精确的分析计算，等效后的连梁配筋有待进一步研究。
参考文献
[1] 林杰. 浅析剪力墙双连梁设计. 建筑结构. 福建建设科技, ２０１２. Ｎｏ.３.
[2] 中国建筑科学研究院. ＧＢ５００１１－２０１０建筑抗震设计规范［Ｓ］. 北京: 中国建筑工业出版社, ２０１０.
[3] 朱炳寅. 混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋处理［J］. 建筑结构. 技术通讯 , 2007 , 37(3).
[4] 陈云涛. 双连梁的等效分析. 建筑结构, 2011, Vol. 41 .
论文作者:刘小平, 楚孝田
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：双连论文; 截面论文; 刚度论文; 高度论文; 系数论文; 原则论文; 位移论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;