Question

连梁是否属于超静定结构?

Answer 1

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。连梁一般具有跨度小、截面大
,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下
,连梁的内力往往很大。此外
,高层建筑中
,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩
,会引起连梁两端的竖向位移差
,这也将在连梁内产生内力。在设计时
,即使采取降低连梁内力的各种措施
,如
:增大剪力墙的洞口宽度
;在连梁中部开水平缝
;在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减
;对局部内力过大层的连梁进行调整等
,仍难使连梁的设计符合要求。
连梁的工作和破坏机理
在风荷载和地震荷载作用下
,墙肢产生弯曲变形
,使连梁产生转角
,从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形
,对墙肢起到了一定的约束作用
,改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种
,即脆性破坏
(剪切破坏
)和延性破坏
(弯曲破坏
)。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力
,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时
,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用
,将成为单片的独立梁。这会使结构的侧向刚度大大降低
,变形加大
,墙肢弯矩加大
,并且进一步增加P-Δ效应
(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩
),并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时
,梁端会出现垂直裂缝
,受拉区会出现微裂缝
,在地震作用下会出现交叉裂缝
,并形成塑性绞
,结构刚度降低
,变形加大
,从而吸收大量的地震能量
,同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力
,对墙肢起到一定的约束作用
,使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中
,连梁起到了一种耗能的作用
,对减少墙肢内力
,延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下
,连梁的裂缝会不断发展、加宽
,直到混凝土受压破坏。