边坡变形作用下坡地建筑结构的力学行为探讨_刘立平
边坡场地—结构动力相互作用分析
边坡场地—结构动力相互作用分析边坡是由于地质因素、结构动力和重力力而形成的陡坡，是地形和地貌的重要构成部分，它的稳定性能对于边坡发展和利用有着重要的意义。
边坡稳定性的研究是地质地理学研究中的重要内容。
本文以边坡稳定性分析为研究对象，使用结构动力研究方法，来分析地下埋藏结构在边坡稳定性中的影响，从而更好地了解其场地建设和设施设计。
边坡场地主要是由地质因素、结构动力和重力力等多种因素共同作用所导致的，因此，其场地建设和设施设计的安全性必须做到得到充分的考量。
地质因素是边坡形成的重要原因，它主要是指地层地质层次、构造、风化作用及地层组成的物理形态特征等。
结构动力是指地下埋藏在边坡结构中的地应力不均衡，也就是受岩体结构特征、应力及地层构造影响，从而造成影响边坡稳定性的动力。
最后，重力力是由于边坡地形及地上建筑物影响而产生的质量力，它是由地形和建筑物形态及重量大小等影响而形成。
由于地质因素、结构动力和重力力等多种因素影响，边坡场地的稳定性具有复杂性，研究者经常引用结构动力方法以及结构动力分析技术，来研究边坡的稳定性。
首先，应用基于有限元方法的结构动力研究方法，可以获得边坡岩体结构特征和不稳定因素，以及埋藏结构形态、应力和位移量等信息，推导出影响边坡稳定性的结构动力特征。
其次，采用基于数值分析的结构动力分析技术，可以获得边坡中的地下埋藏结构在边坡稳定性中的影响，从而推导出边坡稳定性的结构动力特征，后，结合普通结构动力理论，可以计算出边坡稳定性的抗破坏能力。
在边坡稳定性分析中，结构动力研究方法和结构动力分析技术可以有效地揭示边坡稳定性的特征，而采用这些技术来研究边坡场地稳定性可以使场地建设和设施设计的安全性变得更稳定。
从边坡地质学研究的角度来看，在挖掘工程和地质构造对象识别、研究和钻探方面也可以采用结构动力研究方法和结构动力分析技术，从而更好地了解边坡稳定性的特征。
综上所述，结构动力研究方法和结构动力分析技术可以有效地用于解释边坡场地稳定性及其影响，并为边坡场地的设计、研究及施工提供实用的理论依据，从而更好地提高边坡的利用和发展效果。
8斜坡变形破坏工程地质研究xin
•垮塌的重力式挡墙
•
•垮塌的护坡挡墙
•
•失稳的立交桥加筋土挡土墙
•
第一节 概述
• 斜坡：指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体 。 • 可分为自然斜坡和人工边坡两种。
• 自然斜坡：在一定地质环境中，在各种地质营力 作用下形成和演化的自然历史过程的产物，如山坡 、海岸、河岸等。
• 人工边坡：由于人类某种工程经济目的而开挖 的，往往在自然斜坡基础上形成，其特点是具有较 规则的集合形态。如：路堑、露天矿坑边帮、运河 （渠道）边坡等。
在坡肩附近．在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的 切向应力可转化为拉应力（应力值为负值）．形成一 张力带。当斜坡愈陡则此带范围愈大。因此坡肩附近 最易拉裂破坏。
•
•（3）由于主应力偏转，坡体内的最大 剪应力迹线也发生变化．由原来的直线 变为凹向坡面的圆弧状。
•（4）坡面处的径向应力实际为零，所 以坡面处处于二向应力状态。
•
3、弯折倾倒
弯折倾倒：由陡倾板（片）状岩 石组成的斜坡，当走向与坡面平 行时，在重力作用下所发生的向 临空面方向同步弯曲的现象。
特征：弯折角约20°-50°，弯折 倾倒程度由地面向深处逐渐减小 ，一般不会低于坡脚高程；下部 岩层往往折断，张裂隙发育，但 层序不乱，而岩层层面间位移明 显；沿层面产生反坡向陡坎。
•
•(1)无论什么样的天然应力场．斜坡面附 近的主应力迹线均明显偏转，表现为愈接 近坡面，最大主应力愈与之平行，而最小 主应力与之近乎正交，向坡体内逐渐恢复 初始状态。
•
(2)由于应力分异结果，在坡面附近产生应力集中带 。不同部位应力状态是不同的。
在坡脚附近，最大主应力（表现为切向应力）显著增 高，而最小主应力（表现为径向应力）显著降低，甚 至可能为负值。由于应力差大，于是形成了最大剪应 力增高带，最易发生剪切破坏。
土壤力学在边坡工程中的应用
土壤力学在边坡工程中的应用引言边坡工程是土木工程中的一个重要领域，涉及到土地开发和基础建设中的边坡设计、施工和监测等方面。
在边坡工程中，土壤力学起着至关重要的作用。
本文将探讨土壤力学在边坡工程中的应用，深入了解其原理和方法。
一、土壤力学的基本原理土壤力学是研究土壤力学性质及土体在受力下的变形和破坏规律的学科。
边坡工程中的土体受到来自自身重力、外部荷载和地震等力的作用，因此了解土壤力学的基本原理对于边坡的设计和施工具有重要意义。
首先，土壤力学与土体的物理性质密切相关。
土壤的颗粒结构和颗粒间的相互作用力决定了土体的强度和变形性质。
通过土壤的颗粒分析、孔隙比和容重等测试，可以确定土壤的力学特性，为工程设计提供依据。
其次，土壤力学的一个重要概念是有效应力和孔隙水压力。
有效应力是指颗粒间的实际作用力，影响着土体的强度和稳定性。
孔隙水压力则是水分在颗粒间的储存和运移引起的水力压力。
深入研究有效应力和孔隙水压力的分布规律有助于准确评估边坡的稳定性。
最后，土壤力学还研究土体的变形和破坏规律。
土体在受力作用下会发生不同形式的变形，如弹性变形、塑性变形和剪切破坏等。
土壤力学通过剪切试验、压缩试验和固结试验等方法来研究土体的变形特性，为边坡的设计和监测提供依据。
二、土壤力学在边坡设计中的应用边坡设计是边坡工程的重要环节，关乎工程的安全和稳定。
土壤力学在边坡设计中有着广泛的应用。
首先，土壤力学可以用来评估边坡的稳定性。
根据土体的物理性质和强度参数，结合边坡的几何特征和荷载条件，可以通过力学分析和数值模拟的方法来评估边坡的稳定性，并确定边坡的安全系数。
通过对土体性质的综合分析和数值计算，设计出稳定的边坡形状和坡度，保证边坡的可靠性。
其次，土壤力学可以用来优化边坡的支护结构。
边坡工程中常常需要采取一些支护措施，如挡土墙、护坡、护坡植被等，来增加边坡的稳定性。
土壤力学通过研究支护结构与土体的相互作用，确定合适的支护方式和尺寸，提高支护结构的效果，并保证边坡的整体稳定性。
山地建筑结构设计常见问题与处理措施
山地建筑结构设计常见问题与处理措施摘要：国内的经济水平发展迅速，建筑行业也随之不断发展,但同时也造成了土地资源越发紧缺的现象。
伴随着城市中各种建筑的不断增加以及群众对于居住要求的提升，近年来国内山地建筑越来越多。
如今的建筑结构设计一般常用于平地的建筑，山地建筑基于其自身的特殊性，建筑结构设计也没有充足的理论依据和相关标准提供支撑。
在山地建筑结构设计的问题中，其结构较为复杂，仅是抗震设计中就可能会出现许多问题，设计人员很可能会产生遗漏以致结构不稳定。
本文将对山地建筑结构设计中的常见问题进行探究，寻找行之有效的处理措施关键词：山地建筑；建筑结构设计；常见问题；处理措施前言：在建筑工程项目的施工体系中，建筑结构设计工作是其中的关键组成部分。
若是想有效提升建筑项目工程的质量，对建筑结构设计进行优化势在必行。
以目前的建筑结构设计情况而言，要想保证山地建筑项目的建设质量，其结构设计中还存在许多不可忽视的问题亟待解决。
1.山地建筑结构设计中的常见问题基于山地建筑本身存在缺陷的结构特征，以及如今市面常见的建筑结构相关规范指标都是以平地建筑为前提，使得这些规范以及标准不能够良好的运用在山地建筑中。
通常在进行建筑场地和方案的设计时都不会将考虑其结构的合理性放在首位，并且还有许多结构设计人员在进行设计时并没有考虑这些标准指标与实际情况的适配程度就直接套用，为后期的结构设计留下了许多的安全隐患。
例如：没有关注地段结构不佳的山地建筑的抗震作用；没有依据建筑所在山坡的高度对风压进行改善；没有在设计时考虑实际情况而引设计与实际不符的现象，没有处理边坡就扭转建筑物；没有建立防风结构等。
2.山地建筑结构设计中常见问题的解决措施2.1抗地震设计在进行山地建筑结构设计中的抗震设计时，适用于平地的抗震设计规范不能够直接运用在山地建筑设计中。
在进行相关的抗震设计中，需要通过对岩土工程进行勘探，依据数据判断该位置建筑的抗震地段的级别，如发现其地理位置较差的话，就要对设计中的地震动参数进行相应的调整。
土坡滑坡应急处置技术与防控机理研究
土坡滑坡应急处置技术与防控机理研究汪滨;刘国平;朱红军【摘要】为适应滑坡应急处置的需要,在分析常见滑坡防控措施与机理后,选用螺旋锚作为应急处置的技术手段,研制开发了车载施工设备,大大提高了快速反应能力与机动性.对于降雨渗水引起的滑坡,提出了锚固与反滤导渗相结合的防控机理,综合提高坡体的稳定性.该技术方法具有处置速度快、劳动强度低的特点.【期刊名称】《防灾科技学院学报》【年(卷),期】2010(012)004【总页数】4页(P15-18)【关键词】滑坡;螺旋锚;应急处置;反滤导渗【作者】汪滨;刘国平;朱红军【作者单位】南京水利科学研究院,江苏,南京,210029;中国地质工程集团公司,北京,100093;南京水利科学研究院,江苏,南京,210029【正文语种】中文【中图分类】P642.22滑坡是斜坡上的岩土，受多种因素影响，沿着一定的软弱面或者软弱带，顺坡向下滑动的灾害现象。
滑坡的形成因素多而复杂，自然因素、人为因素都可能导致边坡稳定发生改变，从而诱发滑坡。
归纳起来，主要诱因有：降雨和融雪；地表水的冲刷、浸泡；地震；不合理的人类活动，如开挖、爆破等。
我国是一个多山国家，山区面积占国土陆地面积69%，大部分地区属于季风气候，降雨量时空分布不均衡，多山与降雨量集中使得我国滑坡灾害较为突出。
除了自然因素外，在铁路、公路、矿山、水库等工程中，由于人工开挖破坏了岩土体的平衡状态，增大了发生滑坡的可能性。
据统计，全国共有较大型滑坡、泥石流灾害点7000余处。
近十多年来，每年造成的死亡人数近千人，经济损失达数百亿元以上。
其中，雨水诱发滑坡比重约占总数的90%[1]左右，但目前用于此类灾害的抢险方法较为原始，常见是人工或机械打桩和抛石护脚。
施工组织形式主要依靠人海战术，缺乏有效、快速的技术手段，因此需要研究与开发新的应急处置技术。
产生滑坡的具体原因很多，但从力学上都可以归纳为滑动力大于抗阻力。
土质或破碎岩体边坡破坏模式为圆弧滑动，以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比作为安全系数，可按瑞典条分法计算如下：式中 Fs：边坡的安全系数值；c：滑动面粘聚力；φ：滑动面摩擦角；Wi：第i条滑块自重；L：滑动面长度；Ui：作用在第i条滑块底面上的水浮托力；αi：第i条滑块滑动面切线与水平线夹角。
基坑施工中边坡支护探究与应用刘卫平_1
基坑施工中边坡支护探究与应用刘卫平发布时间：2021-12-23T06:07:46.611Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：刘卫平[导读] 基坑工程是一个危险性较大的分部工程中策橡胶（建德）有限公司浙江建德 311607摘要：基坑工程是一个危险性较大的分部工程，且深基坑在施工过程中受地质、地下水情况、周边环境、支护方案及施工方法的影响，随时可能发生安全事故，需对基坑的危险源进行评估、分析,采取相应支护措施。
本文阐述了杭州中策橡胶有限公司新安江分公司迁扩建项目轮胎车间（Ⅱ）硫化沟及动力站深基坑开挖支护的主要技术措施，并结合工程具体情况，采用灌注桩的围护结构形式、分段开挖等施工方式，保证了深基坑开挖的安全，为今后类似基坑支护设计、施工提供借鉴，在工程实践和学科新领域进行了探索。
关键词：基坑开挖；边坡支护；措施应用一、基坑施工界定与现状分析1.基坑施工分析现行建设部文件规定， “开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程界定为深基坑工程。
在当前的基坑开挖、支护施工中，专项施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生，作为深基坑支护施工是应禁止的。
2.专项设计方案的编制与签发轮胎车间（II）由浙江华东建设工程有限公司负责工程地质勘察。
本工程±0相当于黄海高程70.250，现地面相对标高-0.250，结合轮胎车间（II）硫化地沟及动力站施工图，板底标高为-4.850～-12.600（含100厚垫层），设计挖深4.60～12.35m。
为确保基坑开挖的安全施工，委托华东公司进行开挖支护专项设计。
由我方组织专家对基坑设计方案进行论证、审查、签发。
方案批复后通知施工方施工。
3. 周围环境动力站基坑东面现状为待施工空地，空地外为已建道路，距离基坑最近约55m。
基坑南面为已建施工道路，道路下有雨水管及污水管，埋深约 1.5m，水管距基坑上坎线最近水平距离约0.85m。
基坑西面为待施工空地。
第6章 斜坡变形破坏
扩展式（挤出式）
Scatter River, B.C. (O. Hungr)
二、斜坡地质灾害的影响因素
(1) 地形地貌：决定着滑坡、崩塌体的规模和运动速度
(2) 地质构造与新构造活动 地质构造控制着山地的总体格局，新构造运动强弱反映了
该地区地壳稳定性。地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、
泥石流灾害的发育程度。 地震是崩滑流灾害的重要触发因素。 *结合我国地形地貌、构造图与地质灾害图，分析地形地貌、 构造与斜坡体变形失稳之间的关系？
危害（或影响）？
Frank Interpretive Centre
岩崩与滑坡31.2 m/sec (112 km/hr)
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
主要内容：
斜坡变形破坏的类型及其影响因素 崩塌 滑坡 泥石流 斜坡变形破坏的监测与预报 斜坡变形破坏的防治工程
兰州大学土木工程与力学学院
洞坪库区瞿家湾滑坡（库水位频繁升降引起）
三、斜坡变形破坏地质力学机制模式与典型演进图式
典型演进图示及阶段划分
模式类型
A 蠕滑拉裂 B 滑移压致拉裂 C1 滑移拉裂 C2 旋转滑移拉裂
a.初期 b.中期 c.晚期（加速蠕变→破坏）
判据
根据潜在滑动面扰动贯通程度按弧形滑面验算 当 1
3 sin(2 j ) sin j 3[sin(2 j ) sin j ]
沉积物流动 泥浆流
岩石崩塌
碎屑崩塌 滑塌 滑移（滑坡） 整体滑移
泥流
碎屑流 泥石流 颗粒流 蠕动
冻融泥流
石冰川
滑移
流动
岩体滑移
碎屑滑移
土溜
边坡场地—结构动力相互作用分析
边坡场地—结构动力相互作用分析
边坡场地是一种重要的地质结构，它以不同斜度的稳定斜坡形式存在，是地质动力学研究中的主要课题。
边坡场地结构动力学相互作用分析涉及到物质在空间和时间范围内的交互作用，这些交互作用可以进一步引起边坡的稳定性变化，并对边坡的安全性产生一定的影响。
首先，要深入了解边坡结构动力学相互作用的性质，必须全面评估不同性质的地质要素，并仔细分析地层结构，以确定边坡形态、地质特征和动力参数。
其次，针对每个地质要素，要根据其类型和特性，分析复杂的动力因素，比如风力、水流等对边坡稳定性的影响，以及机械性质和结构性质，如坡度、斜率等。
此外，还要考虑地下水位、地壳深部压力、温度分布等地质因素，及时总结地质调查结果，并分析边坡场地不同时期的变化动态。
接下来，我们需要建立一个多尺度的模型，以帮助研究者计算边坡稳定性。
模型的最终结果将有助于识别沉降、滑动、裂缝和溃坝的可能危险性，以及不同斜坡斜率等参数的变化。
还可以考虑地球物理和影像技术，这些技术可以帮助我们识别地表改变以及发生地质活动的现象。
最后，通过计算和理论分析，利用以上结果构建多尺度模型，以便于研究和预测边坡场地的可能变化，并采取科学合理的控制和管理措施，以期达到边坡地安全稳定的目的。
总之，边坡场地结构动力学相互作用分析，是一个复杂而庞大的工程，它综合考虑了地质要素、动力因素和现代技术等多方面，同时
从水文地质、地球物理和地质灾害等多角度进行了研究，为我们更深入地了解边坡场地提供了重要依据。
山地建筑结构设计要点分析郑正锋
山地建筑结构设计要点分析郑正锋发布时间：2021-06-07T15:35:09.807Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：郑正锋[导读] 摘要：在山地建筑中，需要面对复杂的地质环境，结构设计工作难度较高。
广东名都设计有限公司 510095摘要：在山地建筑中，需要面对复杂的地质环境，结构设计工作难度较高。
在实际设计工作中，需要合理把控基础埋深设计、结构倾覆验算等方面内容，从而实现高质量的结构设计方案。
同时，面对山地建筑结构设计工作中普遍存在的问题，需要予以明确，并对相应各项设计把控要点进行合理把握。
关键词：山地；建筑结构；设计要点引言在山地建筑中，将受力特点作为依据，可以分为四种结构形式，分别为掉层、吊脚、附崖、筑台。
在掉层结构中，在同一单元结构中包含了两个或者以上不同平面的嵌固端，上方连接地面，可以将坡地的地势利用起来，将层高作为根据进行楼层的布局，这种结构体系是较为常见的。
为了实现科学、合理的建筑结构设计，需要提出明确的山地建筑结构设计要点。
1山地建筑结构设计常见问题在设计山地建筑结构过程中，需要对地震作用和风荷作用等进行重点把控，在实际设计建筑场地和结构方案过程中，如果没有对结构的科学性予以考虑，结构设计方案质量也难以得到保证。
另外，在结构设计中，如果对一些规范指标进行随意套用，可能会导致一些安全隐患存在于结构中。
在实际建筑结构设计中，需要关注以下几方面因素。
首先，对地震作用予以关注，在设计山地建筑结构时需要考虑建筑结构的抗震性能进行设计，将岩土勘察报告作为依据，相应调整震动参数，针对地震设计，严格遵循抗震相关规范要求进行把控。
其次，对抗风设计予以关注，在设计山地建筑结构过程中，十分容易忽略风荷载的修正工作，在一些高层建筑中最为明显。
在技术人员计算重要受力结构过程中，需要对风荷载标准值准确计算出来，并进行相应验算流程。
再者，对约束不对称问题处理工作予以关注，在山地建筑施工中，十分容易受到施工场地条件的影响，双向均匀对称往往是难以实现的，在施工建设中普遍存在某一方向缺少土体的现象，针对这一问题需要采取营造局部平地环境的措施予以解决。
坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏分析
第 36 卷第 9 期 2015 年 9 月
1
引
言
的大小相比不可忽略时，该类型边坡常发生倾倒破 坏[1]。只要边坡中节理的产状适当，各种类型的岩 质边坡甚至坚硬土质边坡都可能发生倾倒破坏。在
当反倾节理切割作用形成的岩块尺寸与边坡
收稿日期：2013-11-21 基金项目：国家自然科学基金面上项目（ No. 11472293）。 第一作者简介：郑允，男，1987 年生，博士研究生，主要从事边坡方面的研究工作。E-mail: zhengyun19332009@
(1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Key Laboratory of Roadway Bridge and Structure Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China)
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.09.026
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No.9 Sep. 2015
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M DB = 2 i3 θ B － 6
M BA = 2 i2 θ A + 4 i2 θ B M AB = 4 i2 θ A － 2 i2 θ B M AC = 4 i1 θ A － 6 M CA = 2 i1 θ A － 6 i1 Δ l1 i1 Δ l1
V BD = （ M BD + M DB ） / l3 V AC = （ M AC + M CA ） / l1 V AB = （ M AB + M BA ） / l2
［57 ］
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土
木
工
程
学
报
2013 年
结构内力变化特征； 设计不等高接地坡地建筑结构算 采用有限元分析结构在地基基础底部存在变形差 例，
的情况下， 结构内力变化特征； 根据以上分析结果， 为 考虑边坡变形下的坡地建筑结构设计提供建议 。
（ a） 底层倒塌
（ b） 底层破坏
（ c） 底层柱顶破坏
Mechanical behavior of structure with uneven foundation built on hillside affected by foundation deformation
Liu Liping1 Li Yingmin1 Luo Jian2 Xiang Li1
高， 其高度变化范围为 0． 5m ～ 6m， 即该柱的线刚度逐
（ a） 弯矩图（ kN·m）
（ b） 剪力图（ kN）
（ c） 轴力图（ kN）
图3 Fig． 3
简化模型在 1mm 水平位移差下的内力图
· 65 ·
减小了。即意味着， 随梁的线刚度减少， 水平位移差 在结构中引起的内力减小。 1． 3 边坡顶的柱高对结构内力的影响 在其他参数不变的情况下， 只改变边坡顶上的柱
渐减小， 由 刚 变 柔。 其 与 边 坡 底 柱 的 线 刚 度 逐 渐 接 近。结构各杆端内力边坡顶柱高的变化趋势如图 5 所 示。随边坡顶柱高的增加， 结构各构件的弯矩和剪力 均有所减小。即上接地柱越柔， 边坡水平变形差引起 的结构内力越小。
BD 柱 为了考查简化模型的受力， 设 AB 柱高 3m， 框 架 梁 AB 跨 度 6m， 柱 截 面 均 为 450mm × 高 3m， 450mm， 梁截面为 250mm × 500mm。 框架梁考虑板的 （ 1） 贡献， 取翼缘宽度 2m， 翼缘厚度 120mm。 弹 模 E = 3． 0 × 10 10 N / m2 。水平位移差 Δ x = 1mm 下简化模型的 内力如图 3 所示。 由图 3 可以发现， 即使只有 1mm 的水平位移差， 在坡地建筑结构中亦会产生较大的内力； 在两个 柱 与长柱相连的梁端均会产生较大的弯矩； 两个柱 底、 中均产生较大的剪力； 而框架梁中产生较大的轴力。 但在现行的不等高接地坡地建筑结构中并未考虑这 些内力的影响。 1． 2 梁跨对结构内力的影响 在上节简化模型的基础上， 其他参数不变， 只改 变梁的跨度， 跨度变化范围为 3 ～ 12m。 随梁跨度增 加， 梁的线刚度减小， 则梁变“柔 ” 了， 其降低了梁对柱 的约束。 结构各杆端内力随梁跨度改变的变化规律如图 4 所示。随梁的跨度增加， 梁、 柱中的弯矩减小， 剪力也
（ d） 底层墩顶破坏严重
图1 Fig． 1
5． 12 汶川地震中不等高接地坡地建筑结构的地震震害
Damage of structures on the slope with uneven height grounding column ends in Weichuang earthquake
则图中弯矩和剪力分别为：
1
1． 1
简化模型与分析
简化分析模型与内力计算
M BD = 4 i3 － 6
i3 i3 Δ － 6 Δx l3 l3 i3 i3 Δ － 6 Δx l3 l3
（ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） （ 9） （ 10 ）
为研究边坡变形对不等高接地坡地建筑结构的 受力性能的影响， 将不等高接地坡地建筑结构简化为 单层单跨不等高柱框架结构。 边坡变形在结构底部 的水平向和竖向均会产生变形。 但相对而言， 竖向变 形远小于水平变形， 则忽略框架基础处的竖向变 形 差， 只考虑其水平变形差的影响， 并将变形差作用于 上接地柱底处。则得到如图 2 （ a ） 所示的考虑边坡变 形作用的不等高接地坡地结构简化分析模型 。 B 设上接地柱底端的水平位移差为 Δ x ， 框架梁 A、 端的转角分别为 θ A 、θ B ， 结构的平动位移为 Δ （ 图 2 （ b） ） ， 根据结构力学理论得到如下公式 ： 4 （ i + i ） θ + 2 iθ － 6 i1 Δ = 0 2 A B i2 1 i3 i3 2 i2 θ A + 4 （ i2 + i3 ） θ B － 6 Δ = 6 Δ x l l3 3 6 i1 θ － 12 i1 Δ + 6 i3 θ － 12 i3 Δ = 12 i3 Δ x l A l3 B l2 l2 l2 1 1 3 3 式中： i1 = E1 I1 E2 I2 E3 I3 ， i = ， i = l1 2 l2 3 l3
第 46 卷增刊 2 2013 年
土
木
工
程
学
报
CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL
Vol． 46 2013
边坡变形作用下坡地建筑结构的力学行为探讨
刘立平
1
黎
1
（ 1． 重庆大学，重庆 400045 ； 2． 四川省建筑设计院，四川成都 610017 ）
摘要： 不等高接地的坡地建筑结构是山地建筑中常用的一种结构形式， 边坡变形导致不等高接地位置的基础变形 基础变形差的存在将在结构中产生内力 。 建立边坡作用下不等高接地坡地建筑结构的简化分析模型； 分析 不同， 边坡变形下简化模型的内力及梁跨 、 柱高变化下内力的变化规律； 设计结构算例， 分析算例结构的内力分布特征 。 研究表明： 即使边坡发生微小变形时， 在坡地建筑结构中亦会产生较大的内力； 边坡变形引起的结构内力主要位于 上接地第二层及以下各层， 其中上接地第一层接地位置的梁和柱内力最大； 可从设计方法和构造措施两方面改善 边坡变形对结构的影响 。结论可用于指导边坡变形下坡地建筑结构的设计， 为后续的研究提供基础 。 关键词： 边坡变形； 山地建筑； 抗震设计； 框架结构； 不等高框架 中图分类号： TU318． 1 TU433 文献标识码： A 131X（ 2013 ） S2006305 文章编号： 1000-
基金项目： 中央高校基本科研业务费（ No． CDJZR10200012 ） ， 重庆市自 重庆市建设科技计划 然科 学 基 金 （ CSTC2011BB0093 ） ， （ 2011No． 285 ） 作者简介： 刘立平， 博士， 教授 1203 收稿日期： 2012［23 ］
引
言
， 但边坡变形引起不等 高接地基础的变形差是主要因素之一 。 计算方法、 结构设计方法等 本文研究边坡变形对不等高接地坡地建筑结构 的力学行为， 分析边坡变形对结构内力的影响程度、 部位， 为不等高接地坡地建筑结构的抗震设计提供参 考。首先建立边坡变形下不等高接地坡地建筑结构 的简化分析模型； 采用力学方法计算基底变形差作用 下结构的内力及影响部位， 分析梁、 柱线刚度变化下
（ 1． Chongqing University，Chongqing 400045 ，China； 2． Sichuan Provincial Architectural Design Institute，Chengdu 610017 ，China）
Abstract： The structure on the slope with uneven height grounding column ends is one of the most familiar structure types． Slope deformation results in different foundation deformation where it grounds in uneven height． The difference of foundation deformation leads to the existence internal force in structure． Simplified analysis model of building structure on the slope with uneven height grounding column ends is built up in this paper． Internal force of simplified model in the case of slope deformation is analyzed，as well as the change rule of internal force when beam span and column height vary． Structure example is designed and internal force distribution characteristic of the example is analyzed． The research shows that even if small slope deformation occurs，it will result in large internal force in building structure on the slope． Structure internal force caused by slope deformation mainly locates in the second floor above uneven height grounding and the floors below that． And the internal force of beams and columns in the first floor above uneven height grounding is the largest． The influence of slope deformation on structure can be improved via the design method and construction measures． Conclusions can be used to guide the design of building structure on the slope in the case of slope deformation，and to provide foundation for subsequent research． Keywords： slope deformation； hillside building； seismic design； frame structure； frame with uneven foundation Email： liuliping@ cqu． edu． cn 构、 掉层结构， 大量存在 。5． 12 汶川地震中不等高 ［4 ］ 接地的坡地建筑结构出现了严重的地震 震 害 （ 图 1 ） 。导致结构破坏的因素众多， 如地震动输入、 地震 山地城镇建筑通常依山而建， 形成错落有致的具 ［1 ］ 。 有山地特色的建筑群 在山地建筑中， 除采用常规 建筑结构外， 不等高接地的坡地建筑结构， 如吊脚结