連梁的內(nèi)力調(diào)整概念和設(shè)計建議

  1.為什么連梁內(nèi)力要調(diào)幅？

   這主要是由聯(lián)肢墻可能的破壞機制決定。一般來說結(jié)構(gòu)工程師希望聯(lián)肢墻能夠?qū)崿F(xiàn)“強墻弱連梁”的延性破壞機制，這就要求部分早期破壞的連梁產(chǎn)生塑性鉸，但能保持承載力不下降過多，同時產(chǎn)生內(nèi)力重分布使大部分或全部連梁的破壞先于墻肢。一般滿足聯(lián)肢墻“強墻弱連梁”的要求可適當折減連梁的承載力。當然對延性要求不太高的非抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，不一定需要采用這種理念。

   2.怎么進行內(nèi)力調(diào)整？

   目前對連梁進行內(nèi)力調(diào)整的方式主要有三個：a,內(nèi)力調(diào)幅，即對完全彈性分析的連梁內(nèi)力（彎矩）進行調(diào)整，直接降低連梁的內(nèi)力設(shè)計值；b,連梁剛度折減，彈性計算的時候?qū)⑦B梁的剛度進行折減，從而減小連梁的內(nèi)力，高規(guī)規(guī)定連梁的剛度折減系數(shù)不小于0.5；c，上述兩個方法連用。

   3.如何確定內(nèi)力調(diào)整的幅度？

   前提條件：無論采用何種內(nèi)力調(diào)整方式，要保證的是連梁在正常使用條件下的裂縫寬度的要求，更不能屈服，同時連梁的內(nèi)力不得低于風荷載標準組合和小震標準組合的內(nèi)力。

   一般的教材或者論文中都會提到或者建議內(nèi)力調(diào)整系數(shù)，比如“…經(jīng)全部調(diào)幅（包括計算中連梁剛度折減和對計算結(jié)果的后期調(diào)幅）后的彎矩設(shè)計值不小于調(diào)幅前（完全彈性）的0.8倍（6、7度）和0.5倍（8、9度）。”-見朱炳寅老師的連梁超筋處理一文。

   事實上，我們可以通過對上述前提條件的分析，推導出合理的連梁限值要求。建議限值如下：一般來說當?shù)卣鹆Υ笥?.4倍風荷載內(nèi)力時，地震組合決定連梁的承載力，此時內(nèi)力調(diào)整總幅度需大于0.6，這種情況一般發(fā)生于地震烈度高或風荷載小的時候，比如8，9度抗震的較低結(jié)構(gòu)；當?shù)卣鹆π∮?.4倍風荷載內(nèi)力時，風荷載組合決定連梁的承載力，此時內(nèi)力調(diào)整總幅度需大于0.8，這種情況一般發(fā)生于地震烈度低或風荷載大的時候。比如6，7度抗震的較高結(jié)構(gòu)。當然對具體項目確定具體的合理限值要求是正確的思路。

   4.連梁剛度折減和內(nèi)力調(diào)幅的關(guān)系

   理論上，對于正常設(shè)計的連梁（比如整體系數(shù)在3以上）一般情況下當剛度折減系數(shù)達到0.5的規(guī)范下限要求時，相應(yīng)連梁的內(nèi)力調(diào)整幅度可大于0.8。因此在高設(shè)防烈度區(qū)，結(jié)構(gòu)中僅部分連梁超筋的時候，可考慮適當放寬剛度折減系數(shù)限值或補充適當?shù)膬?nèi)力調(diào)幅。當然前提是要掌握連梁的受力特征和總內(nèi)力調(diào)幅限值的要求。

   5.一些注意點

首先，連梁內(nèi)力調(diào)幅是在連梁實現(xiàn)“強剪弱彎”破壞機制的基礎(chǔ)上進行的；其次直接折減剛度有可能低估連梁彈性內(nèi)力，導致連梁正常使用的裂縫寬度超限；一般，對于非抗震的結(jié)構(gòu)或風主導的超高結(jié)構(gòu)，不宜對連梁進行剛度折減，可通過其他措施控制其剛度和延性的平衡；而對于豎向荷載荷載占較大比重的連梁，內(nèi)力調(diào)幅需具體評估。