工！程；论坛
中国科技信息２００６年第２期
ＣＨＩＮＡ
ＳＣＩｌ３ｑＣＥ
Ａ№＂ＩＥ（Ｉ－ＩＮＯＬＯＧＹ
ＩＮＦＯＦ～ＩＡＴＩＯＮＪａｎ．２００６
两种边坡稳定性分析方法优缺点的探讨
姜海燕１李拥军２
（１，四川交通职业技术学院道桥系６１１１３０；２，中铁二局集团路桥工程有限公司６１００５１）
摘
要：本文在同一工点上同时采用相似模型试验分析方法和ＦＬＡＣ数值模拟方法进行分析，在得到了边坡稳定的相同结论的同时，指出了两种方法各自
的优缺点，并对其综合应用的必要性进行了探讨。
关键记边坡；稳定性；相似模型试验；ＦＬＡＣ数值模拟；综合应用
引言
差分程序。
ＦＬＡｃ数值模拟方法的基本原理与离散元相似，但它应用了节点位移连续的条件，可以对连续介质进行大变形分析，具有较强的前后处理功能，可以通过执行数据／命令文件进行计算，也可以通过人机对话的交互方式进行¨１。
２．２模拟程序
端的坡脚这一区域，发生了向下的竖直位移和向
河床方向的水平位移，由桥基向外水平位移和竖
岩土体边坡稳定性分析是土木工程中一个比
较重要的课题。目前进行边坡稳定性分析的方法有很多种，可分为工程地质类比法、相似模型试验方
法和数值模拟分析方法三大类…。工程地质类比法由于类比条件比较苛刻，在实际应用中往往很难实施，因此在实际分析工作中很少采用。相似模
直位移都逐渐减小。在桥基右侧发生向边坡内部
方向的水平位移和向下的竖直位移，越往下竖直
位移越小。其中，以桥基处及紧邻区域的位移变
化较为明显。最大位移出现在桥基处，其水平位移达到０．００１６ｍｍ，竖直位移达到０．０１２ｌｍｍ。
青赤１雎—卜。：ｚ：卉＾ｎ典古＊Ｅ二士曾訇，Ｉ！＾，ｈ扣：：ｌｅ４ｒ＾ｋ工
型试验方法和ＦＬＡＣ数值模拟方法应用得比较广泛，但是两种方法又各有其缺陷，因此在实际工作
中通常同时采用两种方法，进行综合分析。本文即是要通过实例分析，对两种方法的优缺点进行探
建立几何计舅模型『—＋Ｉ选取计算参数｝＿＋ｆ编写纠＋算程序
’１运行ｎ＾ｃ软件—叫输出分析嘲件及数摧—叫分析边坡稳定性
伍冀：几≯刀‘且ｌ：１工爿¨飘ＦＪｑ，口，偎１以也坦冒ｐ”Ｊ
乐察阶爵
“口笔墨：Ａｒ朴仕的；云符结里细森｛凸｛＋持嵇下
边坡的不平衡力为１
Ｘ
１０［－３】Ｎ，远小于平衡
讨，并对综合分析的思路进行分ｊ斤。３，工点应用
３。ｌ工点地质概况
本文接合的工点为某铁路线路上一吊桥的右
临界值１００Ｎ，故模型边坡在设计荷载下是稳定的。
１，相似模型试验）亨法
１．１基本原理
结构相似模型试验的理论根掳｝是相似原理，亦即要求模型与实体（原型）相似，根据模型的情况反映出原型的情况。模型与原型，除了几何形状相似以外，同类物理量必须满足一ｉＥ的比例关系，同时这些比例必须满足各种力学条ｆ｝：。要使模型与原型完全相似，模型的几何特征、影，理常数、初始条件和边界条件都必须和原型相ｆ以‘川。
１８。
４，两种方法的对比分析及建议
比较模型试验分析结论和ＦＬＡＣ数值模拟分析结论可以看到：
模型试验分析和ＦＬＡＣ数值模拟分析在进行
岸边坡。该边坡的地质情况如下：
基岩为褐色、层厚２ｃｍ的板岩，裂隙不发育。
将所采集的岩样进行物理性质试验、单轴抗压强度
试验和变形试验得到基岩的相关参数如下：
桥岸边坡稳定性上，取得了比较一致的结论，都
是比较有效的分析手段。
但是两种方法也各有优缺点：
单轴抗压强度：ｏ．＝２５Ｍｐａ，弹性模量Ｅ
＝７．５×１０４Ｍｐａ，密度Ｙ＝２．９５９／ｃ棚３，泊松比“＝０．
在以下的相似模型试验分析和ＦＬＡＣ数值模
（１）相似模型试验方法相比于ＦＬＡＣ数值模拟方法应有性较广。它既可以对单一性质岩体边坡
进行模型制作和试验，也可通过对不同区域采用
相似原理可简单表述如下若车ｉ两个系统（模
型与原型）相似，则它们的几何特征和各个对应的物理量必然互相成一定的比例关系。这样，就可以试验测定模型的物理量，再按一定的比例关系推求原型的对应物理量。
拟分析过程中，即是根据上述参数以及由此推算
出的剪切模量和体积模量进行分析。
不同配比材料模拟的办法对非单—性质岩体边坡进
行模型制作和试验。但是，ＦＬＡＣ数值模拟方法
３．２相似模型试验分析结果
遵循上述相似模型试验分析程序，展开相似
模型试验。根据模型试验数据分析可知：
只能进行单一性质岩体边坡的数值模拟分析，对
非单一的岩体就很难实施。
另外，由于相似模型试验方法是直接按照相
分别写出模型和原型的有关方匿式，推导可
Ｃ，＝ＣｌＣ
ｘ
施加设计荷载，对实际边坡造成的应力和位
移变化都很小，相对于天然边坡没有明显的变化，在设计荷载作用下的实际边坡是稳定的。
似比制作原型边坡的相似模型，在上面施加按相似比例缩小了的设计荷载，逐级加载，直至边坡模型破坏，用肉眼或者借助应变仪、位移计可以直接观察和记录到边坡模型测点的位移变形情况和破坏模式，因此具有直观性强的特点。但是模型
制作的成本较高。
（２）ＦＬＡＣ数值模拟方法虽然其应用面相对较
（１。＝Ｃ。ＣｓＣ，，＝１
得到下列各种关系式：
ｒ１二ｒｒ一６～￡一ｌ
Ｃｘ，２Ｃ。
上式即是进行模拟材料参数选障和试验数据
反算的依据。
１．２分析程序
相似模型试验，遵循以下分￥ｆ程序：
设计荷载施加到岸坡上后，在设计荷载下，
桥基处出现应力集中，随着与桥基距离的增加，各点的应力逐步减小。设计荷载的施加对桥基处
的应力影响相对其它地方比较明显，在桥基处最大主应力、最小主应力和剪应力分别达到０．０２５ＭＰａ、０．００６８ＭＰａ和０．００４９ＭＰａ。
同时，设计荷载的施加对边坡各点造成了很
窄，直观性不如相似模型试验方法，但是成本低
廉，只需在计算机上直接进行模拟和数据处理。
同时，在对边坡的整体观测方面又具有模型试验方法无法比拟的优势。
因为模型试验只能通过测量部分区域的应变
Ｉ确硭娥型试螗｜嚣撮ｌ
选取麒捌边坡
小的位移，其中以桥基处的位移变化相对比较明
显。在桥基处水平位移和竖直位移分别达到０．０２３６ｍｍ和０．０５７４ｍｍ。水平位移向河床方向，竖直位移为竖直向下。施加设计荷载后，实际边
上
建迁ｎ鲥模型
来分析边坡的应力情况，故不能完全反映出边坡
的实际应力情况；而ＦＬＡＣ数值模拟分析则可以
上
选取｛ｊｌ帮材蚪
坡处于压密阶段。故可认为在设计荷载下实际边坡是稳定的。
３．３
对整们塑坡各个区域各个测点进行应力分析和位移
分析，因此对边坡的位移变化情况和破坏模式的
反应较为全面。
此外，在模型试验中，往往因为试验条件的限制，很难对桥基处施加水平荷载，从而不能对
ＦＬＡＣ数值模拟分析结果
￥《＿二换魁、准籍ｂ￡验装器』赴｛ｊ挂删试稚
●
照，ｉ试骗数据，进｛：楼壑试验结粜｛｝攒
遵循上述ＦＬＡＣ数值模拟分析程序，展开数
值模拟分析。根据数值模拟图件进行分析，可得到
以下结果：
●
甜昧掣垃坡应辑外进钉稳定性‘｝折
实际情况进行客观的反应，而ＦＬＡｃ数值模拟方
法则能够任意施加各种方向的大小的荷载。
但是，ＦＬＡＣ数值模拟分析方法在模拟分析
在应力方面：在加载前后，边坡的最大主应力和最小主应力都没有明显变化，都是在边坡坡脚和中部缓坡上端的变坡点处出现应力集中，从中部缓坡的坡面由外向内主应力逐渐增大。最大主
应力和最小主应力的最大值分别达Ｎｏ．７６ＭＰａ和０．３３ＭＰａ。各点的主应力的方向没有明显变化。
２，ＦＬＡＣ数值模拟方法
２．１基本原理
ＦＬＡＣ是计算软件ＦａｓｔＬａｇｒａｎｇｉａｎＡｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ
过程中，往往要对边界条件和材料属性进行简化，这或多或少要对分析结果产生影响，因此有
必要接合模型试验分析结果互相对比和修正。
Ｃｏｎｔｉｎｕａ的缩写，意为连续介质快速拉格朗
因此，在对边坡进行稳定性分析时，应该将
（下转第１
０
日法。它是美国Ｉｔａｓｃａ公司编制开发的显式有限
在位移方面：加载后，在桥基至中害：，二ｊ坡上
１０１
２页）
万方数据
工程－论坛
中国科技信息２００６年第２期
ｃＨｌ№ｓＣｌ日蛀Ａ№Ｔ日ＣＨ蚓０ＧＹ
Ｉ阡ＯＯＶｌＡＴＩＯＮＪ扪．２００６
星河湾工程预应力楼板体系设计
陈晓明广东省番禺城市建筑设计院有限公司
受到开发商和业主欢迎，社会效益和经济效益显著。工程项目最近获广东省优秀设计一等奖。关键词：无黏结预应力技术
近年来，随着建筑业的发展，人们对住宅使用功能的要求越来越高，采用预应力技术是实现住宅体系向大跨度、大空间方向发展的一个重要途
节点应有足够的延性，以吸收强震情况下的地震能量，为此，在中柱四周一定的范围（阴影部
５１１４００
摘要：星河湾工程采用先进的无黏结预应力技术，成功地解决了复杂的异形大跨度楼板挠度、裂缝控制问题，做到结构合理、美观大方、经济实用
Ｍｘ—ｍｉｎ＝一３５．０３，坐标（６．１３，２．８３）Ｍｙ—ｍａｘ＝２８．０７，坐标（６．６ｌ，３．７４）Ｍｙｍｉｎ＝２４．９０，坐标（９．７４，８．４６）
垂直板边配筋：
Ｅｄｇｅ
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，
分）内配置了适量的普通钢筋，这样能有效地控制板面裂缝的开展，并可大大提高板的抗弯和抗
冲切承载力，这样的措施实际相当于在中柱处设了一个起加强节点的暗柱帽。
径。以下就本人设计的一个工程项目—一星河湾浅
谈一下自己的体会。
星河湾位于广州番禺，是广州乃至中国近年来涌现出来的一个成功楼盘的典范。该工程设计最近更以住宅项目第一名获广东省优秀设计一等奖，结构设计亦获高度评价。星河湾三期住宅小区采用的是板柱结构体系，套内除跃式高差处有结构梁外，其它位置见不到任何梁，这样的一种结构模式，大大地改变了传统的梁板结构模式，这也是星河湾的卖点之一。
在星河湾工程的设计中，对主体结构空间分析，我们采用ＴＢｓＡ６．０，由于该工程的外立面线
左中
６５５５４５５ｌ５
２２５，４７０，９７０，４１８，２２５，２２５，２２５，２８８９，２２５，２２５，５２０１，２２５，
２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，
５左一，
条较多，套内是一块异形大板，对此，我们采用了
两种方式建模，以下就其中的Ｆ户型比较两种建模方式的优缺点。
（１）．普通建模方式（附图）
星河湾三期所有的主阳台一般跨度为１．８～２．Ｏｍ，由于建筑专业的需要，部分户型的阳台不能设计成悬臂梁加封口梁的结构形式，在这种情况下我们采用预应力飘板结构，室内大板的预应力钢筋伸至阳台边作为预应力的锚固端，采用了
跨中配筋：
Ｅｄｇｅ
左中
Ａｓｘ＝３６１，Ａｓｙ＝２２５
无黏结预应力连续梁在承载力极限状态，可产生一定的塑性内力重分布，但无黏结筋的存在
限制了梁支座的塑性转动能力。因此其内力重分
布幅度小于普通钢筋混凝土连续粱。在使用阶段
预应力张拉后，其挠度控制很容易得到满足。
应考虑全部次弯矩，在承载力阶段应适当调整次弯矩以发挥预应力结构的技术经济优势。
住宅产业化近年来一直在提倡和大力发展，要求成为国民经济的支柱产业。大开间、大柱网结构是现代住宅建筑的发展趋势，实践经验告诉我们，采用预应力在现代住宅建筑中结构体系可以取得非常好的经济效益，希望预应力这项新工艺和新技术能在现代住宅建筑中广泛推广。
（２）．密肋梁建模方式（附图），用等刚度的
密肋梁将平面结构中的异形大板分解成为若干小块
进行模拟。
计算简图
预应力板的计算我们采用了ｄＳ进行有限元分析，把所有边梁或高差梁作为预应力板的边界，把
一｝｝一ｊ一一卜一÷一
寻：７二≠｛一●一Ｊ一一Ｊ—ｊ一
一｛一１…｝一÷一一ｉ
所有柱简化为刚性点，有连续板的边界按刚接考虑，其它边界按简支考虑，板厚按１８０ｒｒｍｌ。其计
算结果如下所示：
一｝一÷丹一｝一÷一户≠芋：；二≠≠孚：产垂直板边弯矩：
Ｅｄｇｅ
左中
－１３．０２，一１１．６２，－０．６９，
右
－２７．６９
３．００－０．１３
鹾：簿浊；：：
——
鞲Ｈ葛
ｌ，０．２６，
２，３，
一２６．２５，６．２３，
迪鬟——
４，０．１２，０．６９，０．８１５，０．２４，６，７，
－７０．７６，一３．９１，
－０．５９，３．１８，
－７８．８９
３．２０
密舶莱横董
按两种模型计算出来的结果进行比较，发现
按传统模型输入时边梁的配筋偏小，该建筑物建筑
一２．９６，０．１７
一１４８．８３
总层数为１８层，考虑地震作用后，第一振型的周
期Ｔ（１）＝１．９５３ｓ，第二振型的周期Ｔ（２）＝１．７３８ｓ，根
据分析，按密肋梁的模型进行空间分析后的周期比较接近实际，所以我们选择了第二种模型的计算结果进行梁柱配筋。
８，０．１５，０．９０，９，
－１１１．３０，
１．１４，０．２７－０．０５，
２．２９
１０，０．２３，
跨中形心点弯矩（已按用户给定角度转向）：
Ｅｄｇｅ
左中右
根据计算结果分析，采用板柱结构后，整个建筑物的抗侧承载力和抗侧刚度较普通梁板结构差，所以我们必须在利用计算机辅助设计的同时也
应对结构体系的特殊部位作适当的处理，实践证
Ｍ＿ｘｘ＝１０．０６，Ｍｙｙ＝－３．７３
跨中最大正负弯矩及位置（已按用户给定角度转向，含盖有限元计算中剖分网点中除去周边点外
的所有点
明，在抗震设计中，预应力板柱节点是关键，板柱Ｍｘ＿ｍａｘ＝２７．８４，坐标（９．５５，３．７１）
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万方数据
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Ａ№＂ＩＥ（Ｉ－ＩＮＯＬＯＧＹ
ＩＮＦＯＦ～ＩＡＴＩＯＮＪａｎ．２００６
两种边坡稳定性分析方法优缺点的探讨
姜海燕１李拥军２
（１，四川交通职业技术学院道桥系６１１１３０；２，中铁二局集团路桥工程有限公司６１００５１）
摘
要：本文在同一工点上同时采用相似模型试验分析方法和ＦＬＡＣ数值模拟方法进行分析，在得到了边坡稳定的相同结论的同时，指出了两种方法各自
的优缺点，并对其综合应用的必要性进行了探讨。
关键记边坡；稳定性；相似模型试验；ＦＬＡＣ数值模拟；综合应用
引言
差分程序。
ＦＬＡｃ数值模拟方法的基本原理与离散元相似，但它应用了节点位移连续的条件，可以对连续介质进行大变形分析，具有较强的前后处理功能，可以通过执行数据／命令文件进行计算，也可以通过人机对话的交互方式进行¨１。
２．２模拟程序
端的坡脚这一区域，发生了向下的竖直位移和向
河床方向的水平位移，由桥基向外水平位移和竖
岩土体边坡稳定性分析是土木工程中一个比
较重要的课题。目前进行边坡稳定性分析的方法有很多种，可分为工程地质类比法、相似模型试验方
法和数值模拟分析方法三大类…。工程地质类比法由于类比条件比较苛刻，在实际应用中往往很难实施，因此在实际分析工作中很少采用。相似模
直位移都逐渐减小。在桥基右侧发生向边坡内部
方向的水平位移和向下的竖直位移，越往下竖直
位移越小。其中，以桥基处及紧邻区域的位移变
化较为明显。最大位移出现在桥基处，其水平位移达到０．００１６ｍｍ，竖直位移达到０．０１２ｌｍｍ。
青赤１雎—卜。：ｚ：卉＾ｎ典古＊Ｅ二士曾訇，Ｉ！＾，ｈ扣：：ｌｅ４ｒ＾ｋ工
型试验方法和ＦＬＡＣ数值模拟方法应用得比较广泛，但是两种方法又各有其缺陷，因此在实际工作
中通常同时采用两种方法，进行综合分析。本文即是要通过实例分析，对两种方法的优缺点进行探
建立几何计舅模型『—＋Ｉ选取计算参数｝＿＋ｆ编写纠＋算程序
’１运行ｎ＾ｃ软件—叫输出分析嘲件及数摧—叫分析边坡稳定性
伍冀：几≯刀‘且ｌ：１工爿¨飘ＦＪｑ，口，偎１以也坦冒ｐ”Ｊ
乐察阶爵
“口笔墨：Ａｒ朴仕的；云符结里细森｛凸｛＋持嵇下
边坡的不平衡力为１
Ｘ
１０［－３】Ｎ，远小于平衡
讨，并对综合分析的思路进行分ｊ斤。３，工点应用
３。ｌ工点地质概况
本文接合的工点为某铁路线路上一吊桥的右
临界值１００Ｎ，故模型边坡在设计荷载下是稳定的。
１，相似模型试验）亨法
１．１基本原理
结构相似模型试验的理论根掳｝是相似原理，亦即要求模型与实体（原型）相似，根据模型的情况反映出原型的情况。模型与原型，除了几何形状相似以外，同类物理量必须满足一ｉＥ的比例关系，同时这些比例必须满足各种力学条ｆ｝：。要使模型与原型完全相似，模型的几何特征、影，理常数、初始条件和边界条件都必须和原型相ｆ以‘川。
１８。
４，两种方法的对比分析及建议
比较模型试验分析结论和ＦＬＡＣ数值模拟分析结论可以看到：
模型试验分析和ＦＬＡＣ数值模拟分析在进行
岸边坡。该边坡的地质情况如下：
基岩为褐色、层厚２ｃｍ的板岩，裂隙不发育。
将所采集的岩样进行物理性质试验、单轴抗压强度
试验和变形试验得到基岩的相关参数如下：
桥岸边坡稳定性上，取得了比较一致的结论，都
是比较有效的分析手段。
但是两种方法也各有优缺点：
单轴抗压强度：ｏ．＝２５Ｍｐａ，弹性模量Ｅ
＝７．５×１０４Ｍｐａ，密度Ｙ＝２．９５９／ｃ棚３，泊松比“＝０．
在以下的相似模型试验分析和ＦＬＡＣ数值模
（１）相似模型试验方法相比于ＦＬＡＣ数值模拟方法应有性较广。它既可以对单一性质岩体边坡
进行模型制作和试验，也可通过对不同区域采用
相似原理可简单表述如下若车ｉ两个系统（模
型与原型）相似，则它们的几何特征和各个对应的物理量必然互相成一定的比例关系。这样，就可以试验测定模型的物理量，再按一定的比例关系推求原型的对应物理量。
拟分析过程中，即是根据上述参数以及由此推算
出的剪切模量和体积模量进行分析。
不同配比材料模拟的办法对非单—性质岩体边坡进
行模型制作和试验。但是，ＦＬＡＣ数值模拟方法
３．２相似模型试验分析结果
遵循上述相似模型试验分析程序，展开相似
模型试验。根据模型试验数据分析可知：
只能进行单一性质岩体边坡的数值模拟分析，对
非单一的岩体就很难实施。
另外，由于相似模型试验方法是直接按照相
分别写出模型和原型的有关方匿式，推导可
Ｃ，＝ＣｌＣ
ｘ
施加设计荷载，对实际边坡造成的应力和位
移变化都很小，相对于天然边坡没有明显的变化，在设计荷载作用下的实际边坡是稳定的。
似比制作原型边坡的相似模型，在上面施加按相似比例缩小了的设计荷载，逐级加载，直至边坡模型破坏，用肉眼或者借助应变仪、位移计可以直接观察和记录到边坡模型测点的位移变形情况和破坏模式，因此具有直观性强的特点。但是模型
制作的成本较高。
（２）ＦＬＡＣ数值模拟方法虽然其应用面相对较
（１。＝Ｃ。ＣｓＣ，，＝１
得到下列各种关系式：
ｒ１二ｒｒ一６～￡一ｌ
Ｃｘ，２Ｃ。
上式即是进行模拟材料参数选障和试验数据
反算的依据。
１．２分析程序
相似模型试验，遵循以下分￥ｆ程序：
设计荷载施加到岸坡上后，在设计荷载下，
桥基处出现应力集中，随着与桥基距离的增加，各点的应力逐步减小。设计荷载的施加对桥基处
的应力影响相对其它地方比较明显，在桥基处最大主应力、最小主应力和剪应力分别达到０．０２５ＭＰａ、０．００６８ＭＰａ和０．００４９ＭＰａ。
同时，设计荷载的施加对边坡各点造成了很
窄，直观性不如相似模型试验方法，但是成本低
廉，只需在计算机上直接进行模拟和数据处理。
同时，在对边坡的整体观测方面又具有模型试验方法无法比拟的优势。
因为模型试验只能通过测量部分区域的应变
Ｉ确硭娥型试螗｜嚣撮ｌ
选取麒捌边坡
小的位移，其中以桥基处的位移变化相对比较明
显。在桥基处水平位移和竖直位移分别达到０．０２３６ｍｍ和０．０５７４ｍｍ。水平位移向河床方向，竖直位移为竖直向下。施加设计荷载后，实际边
上
建迁ｎ鲥模型
来分析边坡的应力情况，故不能完全反映出边坡
的实际应力情况；而ＦＬＡＣ数值模拟分析则可以
上
选取｛ｊｌ帮材蚪
坡处于压密阶段。故可认为在设计荷载下实际边坡是稳定的。
３．３
对整们塑坡各个区域各个测点进行应力分析和位移
分析，因此对边坡的位移变化情况和破坏模式的
反应较为全面。
此外，在模型试验中，往往因为试验条件的限制，很难对桥基处施加水平荷载，从而不能对
ＦＬＡＣ数值模拟分析结果
￥《＿二换魁、准籍ｂ￡验装器』赴｛ｊ挂删试稚
●
照，ｉ试骗数据，进｛：楼壑试验结粜｛｝攒
遵循上述ＦＬＡＣ数值模拟分析程序，展开数
值模拟分析。根据数值模拟图件进行分析，可得到
以下结果：
●
甜昧掣垃坡应辑外进钉稳定性‘｝折
实际情况进行客观的反应，而ＦＬＡｃ数值模拟方
法则能够任意施加各种方向的大小的荷载。
但是，ＦＬＡＣ数值模拟分析方法在模拟分析
在应力方面：在加载前后，边坡的最大主应力和最小主应力都没有明显变化，都是在边坡坡脚和中部缓坡上端的变坡点处出现应力集中，从中部缓坡的坡面由外向内主应力逐渐增大。最大主
应力和最小主应力的最大值分别达Ｎｏ．７６ＭＰａ和０．３３ＭＰａ。各点的主应力的方向没有明显变化。
２，ＦＬＡＣ数值模拟方法
２．１基本原理
ＦＬＡＣ是计算软件ＦａｓｔＬａｇｒａｎｇｉａｎＡｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ
过程中，往往要对边界条件和材料属性进行简化，这或多或少要对分析结果产生影响，因此有
必要接合模型试验分析结果互相对比和修正。
Ｃｏｎｔｉｎｕａ的缩写，意为连续介质快速拉格朗
因此，在对边坡进行稳定性分析时，应该将
（下转第１
０
日法。它是美国Ｉｔａｓｃａ公司编制开发的显式有限
在位移方面：加载后，在桥基至中害：，二ｊ坡上
１０１
２页）
万方数据
工程－论坛
中国科技信息２００６年第２期
ｃＨｌ№ｓＣｌ日蛀Ａ№Ｔ日ＣＨ蚓０ＧＹ
Ｉ阡ＯＯＶｌＡＴＩＯＮＪ扪．２００６
星河湾工程预应力楼板体系设计
陈晓明广东省番禺城市建筑设计院有限公司
受到开发商和业主欢迎，社会效益和经济效益显著。工程项目最近获广东省优秀设计一等奖。关键词：无黏结预应力技术
近年来，随着建筑业的发展，人们对住宅使用功能的要求越来越高，采用预应力技术是实现住宅体系向大跨度、大空间方向发展的一个重要途
节点应有足够的延性，以吸收强震情况下的地震能量，为此，在中柱四周一定的范围（阴影部
５１１４００
摘要：星河湾工程采用先进的无黏结预应力技术，成功地解决了复杂的异形大跨度楼板挠度、裂缝控制问题，做到结构合理、美观大方、经济实用
Ｍｘ—ｍｉｎ＝一３５．０３，坐标（６．１３，２．８３）Ｍｙ—ｍａｘ＝２８．０７，坐标（６．６ｌ，３．７４）Ｍｙｍｉｎ＝２４．９０，坐标（９．７４，８．４６）
垂直板边配筋：
Ｅｄｇｅ
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，
分）内配置了适量的普通钢筋，这样能有效地控制板面裂缝的开展，并可大大提高板的抗弯和抗
冲切承载力，这样的措施实际相当于在中柱处设了一个起加强节点的暗柱帽。
径。以下就本人设计的一个工程项目—一星河湾浅
谈一下自己的体会。
星河湾位于广州番禺，是广州乃至中国近年来涌现出来的一个成功楼盘的典范。该工程设计最近更以住宅项目第一名获广东省优秀设计一等奖，结构设计亦获高度评价。星河湾三期住宅小区采用的是板柱结构体系，套内除跃式高差处有结构梁外，其它位置见不到任何梁，这样的一种结构模式，大大地改变了传统的梁板结构模式，这也是星河湾的卖点之一。
在星河湾工程的设计中，对主体结构空间分析，我们采用ＴＢｓＡ６．０，由于该工程的外立面线
左中
６５５５４５５ｌ５
２２５，４７０，９７０，４１８，２２５，２２５，２２５，２８８９，２２５，２２５，５２０１，２２５，
２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，２２５，
５左一，
条较多，套内是一块异形大板，对此，我们采用了
两种方式建模，以下就其中的Ｆ户型比较两种建模方式的优缺点。
（１）．普通建模方式（附图）
星河湾三期所有的主阳台一般跨度为１．８～２．Ｏｍ，由于建筑专业的需要，部分户型的阳台不能设计成悬臂梁加封口梁的结构形式，在这种情况下我们采用预应力飘板结构，室内大板的预应力钢筋伸至阳台边作为预应力的锚固端，采用了
跨中配筋：
Ｅｄｇｅ
左中
Ａｓｘ＝３６１，Ａｓｙ＝２２５
无黏结预应力连续梁在承载力极限状态，可产生一定的塑性内力重分布，但无黏结筋的存在
限制了梁支座的塑性转动能力。因此其内力重分
布幅度小于普通钢筋混凝土连续粱。在使用阶段
预应力张拉后，其挠度控制很容易得到满足。
应考虑全部次弯矩，在承载力阶段应适当调整次弯矩以发挥预应力结构的技术经济优势。
住宅产业化近年来一直在提倡和大力发展，要求成为国民经济的支柱产业。大开间、大柱网结构是现代住宅建筑的发展趋势，实践经验告诉我们，采用预应力在现代住宅建筑中结构体系可以取得非常好的经济效益，希望预应力这项新工艺和新技术能在现代住宅建筑中广泛推广。
（２）．密肋梁建模方式（附图），用等刚度的
密肋梁将平面结构中的异形大板分解成为若干小块
进行模拟。
计算简图
预应力板的计算我们采用了ｄＳ进行有限元分析，把所有边梁或高差梁作为预应力板的边界，把
一｝｝一ｊ一一卜一÷一
寻：７二≠｛一●一Ｊ一一Ｊ—ｊ一
一｛一１…｝一÷一一ｉ
所有柱简化为刚性点，有连续板的边界按刚接考虑，其它边界按简支考虑，板厚按１８０ｒｒｍｌ。其计
算结果如下所示：
一｝一÷丹一｝一÷一户≠芋：；二≠≠孚：产垂直板边弯矩：
Ｅｄｇｅ
左中
－１３．０２，一１１．６２，－０．６９，
右
－２７．６９
３．００－０．１３
鹾：簿浊；：：
——
鞲Ｈ葛
ｌ，０．２６，
２，３，
一２６．２５，６．２３，
迪鬟——
４，０．１２，０．６９，０．８１５，０．２４，６，７，
－７０．７６，一３．９１，
－０．５９，３．１８，
－７８．８９
３．２０
密舶莱横董
按两种模型计算出来的结果进行比较，发现
按传统模型输入时边梁的配筋偏小，该建筑物建筑
一２．９６，０．１７
一１４８．８３
总层数为１８层，考虑地震作用后，第一振型的周
期Ｔ（１）＝１．９５３ｓ，第二振型的周期Ｔ（２）＝１．７３８ｓ，根
据分析，按密肋梁的模型进行空间分析后的周期比较接近实际，所以我们选择了第二种模型的计算结果进行梁柱配筋。
８，０．１５，０．９０，９，
－１１１．３０，
１．１４，０．２７－０．０５，
２．２９
１０，０．２３，
跨中形心点弯矩（已按用户给定角度转向）：
Ｅｄｇｅ
左中右
根据计算结果分析，采用板柱结构后，整个建筑物的抗侧承载力和抗侧刚度较普通梁板结构差，所以我们必须在利用计算机辅助设计的同时也
应对结构体系的特殊部位作适当的处理，实践证
Ｍ＿ｘｘ＝１０．０６，Ｍｙｙ＝－３．７３
跨中最大正负弯矩及位置（已按用户给定角度转向，含盖有限元计算中剖分网点中除去周边点外
的所有点
明，在抗震设计中，预应力板柱节点是关键，板柱Ｍｘ＿ｍａｘ＝２７．８４，坐标（９．５５，３．７１）
１０２
万方数据