异形连续梁结构实用设计

金辉

摘要：异性连续梁结构是建筑设计中常见的类型，其是建筑行业不断发展的产物，而且在高层以及大跨度建筑应用比较广，其具有稳定性较高的特点，在高架以及互通建筑工程中也发挥着较大的效用。异性连续梁结构的增多，提高了高空设计的质量，其对丰富我国建筑设计的内容、提高建筑的品质有着积极影响。本文对异性连续梁结构的实用简化设计方法进行了探讨，应用这种方法可以提高空间以及资源的利用率，异性连续梁结构优良的特性也得到了建筑设计人员的青睐，在高架以及互通结构的建筑工程中应用范围越来越广。本文对异性连续梁结构的构造布置、结构计算进行了介绍，以供参考。

关键词：异性连续梁；结构；设计方法；建筑；构造

随着现代化城市建设速度的加快，城市中高层建筑越来越多，为了提高高层建筑的稳定性以及安全性，建筑施工单位，不断的改进施工技术，对建筑工程的关键环节进行了严格的监管。梁柱施工是高层建筑施工的重点环节，提高梁柱的施工质量，可以有效的保证整个建筑工程的质量。随着人们审美眼光的提高，对梁柱的景观要求也越来越高，建筑设计人员，通过应用异性连续梁结构，在增强梁柱承重能力的前提下，增加了建筑梁柱的美观性，提高了用户的满意度，而且美化了城市的形象。下面笔者对异性连续梁结构的实用简化设计方法进行简单的分析与介绍。

一、构造布置

梁柱设计是建筑设计的重要内容，其对建筑工程施工模型的确定有着较大影响，随着建筑行业的不断发展，梁柱的结构类型越来越多，这使得我国建筑风格越来越多，建筑的外形美观性越来越强，而且也促进了梁柱的发展。为了加快现代化城市的建设与发展，建筑设计人员增加了异性连续梁结构，这种梁的设计比较复杂，为了满足建筑承重力的要求，设计人员需要对其进行不断的改进，这样才能提高施工的效率。异性连续梁属于不规则梁，保证其构造的合理性，可以使建筑结构的受力更加均匀，降低安全事故的发生率。下面笔者对这一结构构造布置需要考虑的问题进行一一介绍。

1、纵向划分。在对异性连续梁结构的纵向箱室进行划分时，设计人员必须保证箱梁边腹板与道路设计相关内容相一致，这一才能保证规划设计的合理性。

2、箱室的距离。在设计箱室之间的距离时，其间距不宜过大，要根据工程实际对相关内容进行调整，提高设计的灵活性。分叉腹板的最大间距应保证在5m左右，如果其间距过大，会使腹板的受力分配不够均匀，容易影响受力分析的准确性，而且也会引发安全事故。

3、异性连续梁与分叉匝道的连接。一般情况下，异性连续梁需与两条分叉匝道连接，所以，在布置箱室的位置时，要保证外箱室与匝道箱室的断面相对应，这样才能保证墩受力更加均匀。

4、腹板间距。腹板间距具有变化性，当梁柱变宽后，设计人员需要对箱室两侧腹板的间距进行调整，其随梁柱宽度的增加而增大。如果腹板的间距超过5m，则设计人员需要增加一道腹板，使面板的受力更加均匀；分出的腹板的位置一般在横梁处，这有利于腹板将作用力传递给梁柱，可以避免腹板因为受力过大而出现断裂的现象。如果箱梁的宽度变化范围比较大，而腹板无法将受力传递到横梁上，为了避免腹板间距超过5m，则需要对腹板进行分叉处理，分叉的位置一般设在横隔板，也可以避免腹板受力过于集中，可以使其他腹板分担箱梁的受力。

5、腹板加厚。在腹板相交处，要保证腹板宽度有一段渐变段，并圆顺过渡，防止应力集中，同时根据各分叉腹板分担的面面积来确定腹板是否需要加厚处理。

根据以上几个方面来对结构进行构造布置，基本上可以做到异形连续梁腹板变化均匀，间距合理，顶底板全受力较统一，整个连续梁受力明确。

二、结构计算

1、纵向计算

通过使用平面有限元软件对异形梁结构进行直线梁模拟，得到各墩处总的受力。经过分析，异形梁对各墩的总反力影响较小。

2、横向计算

横向计算是异形梁和直线梁的最大区别，需要重点考虑。横梁之间的受力传递可假定分为以下两部分：

2.1横梁两侧顶底板变厚段。顶板在横梁近侧分别与腹板、横梁刚结，形成三向板结构，荷载通过顶板分别传递给横梁、腹板，而顶底板在横梁两侧变厚段刚度较大，腹板的力又有相当一部分通过顶底板传递给横梁，使横梁受力均布化；前面构造中已对腹板间距作了控制，一定程度上消弱了荷载作为均布或集中力在横梁上效应差；因此可以认为该区域顶底板腹板共同受力，在横梁上表现为均布荷载。

2.2箱梁跨中段。顶板受力直接传递给腹板，再通过腹板传递给横梁，此处不考虑荷载再通过顶底板传递给横梁（作为对第一部分均布荷载的补充），而仅作为集中力作用于横梁上。因此综合比较并分析.可认为横梁两侧5m范围内横梁自重均布作用于横梁之上，5m以外的自重，通过腹板集中作用于横梁之上，二期恒载受力同箱梁自重，防撞墙受力可认为5m范围以内作为集中力作用于挑臂根部。5m以外通过腹板传递给横梁。对于温度、收缩徐变及不均匀沉降引起的荷载可作为均布荷载直接作用于横梁之上。通过以上模拟，各腹板的长短受力不均可以在横梁计算中得到近似的表现。结构构造上横梁两侧顶底板变厚段应保证一致，以便计算横梁受力。对于异形梁的所有计算均为近似计算，因此在实际受力分析时，应力控制或裂缝控制要比常规直线提高标准，并应有一定的安全储备。

3、细部计算

3.1支座的布置

对于大多数异形梁，横梁之间互不平行，端横梁常还需要接两分叉的匝道，因此合理的支座布置，可以改善结构受力。对于偶数跨，固定支座设置在中墩。对于奇数跨，固定支座设置在跨中两侧箱梁宽度较大处墩；对于变宽处端横梁处，当变宽不大时，布置同直线梁柱；当变宽较大时，可在端横梁处设置两双向支座。防止固定或单向支座之间出现锁死结构，影响结构的正常伸缩。

3.2当横梁支座间距较大时，从结构上看，在横梁出现简支梁结构形式，变宽处底板横向钢筋需要加强。

三、结语

异型连续梁结构是建筑设计中常见的类型，其在高层建筑中应用比较多，应用这种结构，不但可以提高建筑外形的美观性，还可以提高建筑结构的稳定性。为了保证建筑使用的安全性，必须对建筑结构设计以及布局进行优化，使构件以及设施的布局更加合理，这也是建筑行业设计的重点内容。异型连续梁在大跨度建筑设计中比较常见，通过对横梁的设计以及梁柱的细部构造，可以提高施工的效率，也可以提高资源的利用率。设计人员利用纵向计算方法，可以使连续梁受力更加均衡，从而达到提高建筑安全性的目的。

参考文献：

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