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钢筋混凝土异形板有限元分析与配筋设计 林海1 窦玉斌2 1奥雅纳工程咨询 （上海）有限公司深圳分公司，深圳518026 2天津大学建筑设计研究院，天津300073 [摘要] 本文从钢筋混凝土板的内力平衡微分方程和下限定理出发，对板的设计原理进行分析，从而指出钢筋混 凝土异形板采用基于有限元的内力分析却忽略其扭矩的传统设计方法所存在的问题，并在此基础上提出合理的设 计建议，通过对案例进行分析，证实其合理性。本文的异形板有限元分析和设计方法可供相关工程参考。 钢筋混凝土异形板；筏板基础；有限元；扭矩设计 TU375.2 A FEMbasedanalysisanddesignforirregularreinforcedconcreteslab LinHai1DouYubin2 1ARUP,Shenzhen518026,China; 2TianjinUnivemityResearchInstituteofArchitecturalDesign,Tianjin300073,China Abstract:ThispaperstudiedthefundamentalmethodologyofRCslabdesignfromtheperspectiveofLagranges4thorder partialdifferentiationequationandlowerboundtheorem,thenaproblemoftraditionaldesignapproachforirregularRCslab whichmainlyfocusonderivingalternativemomentfieldsbyeliminatingthetwistingmomentwasspecified.Twodesign caseswereintroducedandcheckedwithsuggestedapproachesthatdesignirregularRCslabbasedonFEM.Methodologyfor irregularRCslabdesignstatedinthispapercanbeusedasreferenceforotherprojects. Keywords:irregularreinforcedconcreteslab;foundationraft;finiteelementmethod;twistingmomentdesign 第43卷增刊 林海，等．钢筋混凝土异形板有限元分析与配筋设计 693 计，而不相应地对有限元分析的内力做等效处理以满 足内外力平衡，则设计用的弯矩场将小于外力的需 求，即： 肘：=峨+II；肘≥=M，+I帆，I。 M．y ‘ ‘ (3) 婴0x+垫Oy叫 因此。在理论上采用有限元分析却忽略扭矩的设 令ML=0；M：y=鸭+俐。 计方法，不满足下限定理，严重的可能影响板的承 载力。 2 异形板有限元法分析与设计 令肘≥=0；圪=以+俐。 本文不对二维板单元的有限元数值分析进行介 绍，读者可参考相关文献和说明H，9’10I，在假定有限元 肘二=帆一I朋0l；肘二=M，一IJI!k|。 分析正确的基础上，主要针对计算内力进行分析和后 处理，以满足设计要求。正如上一节所述，混凝土异 形板计算的内力符合力的平衡条件，除了弯矩肘。， 令圪=0；M：y=吩一俐。 眠，还包括扭矩M。，。由于特殊情况下可能无法忽 略，或配筋设计需要满足下限定理以保证异形板的安 全性，那就需要对限元分析的结果做后处理。基于有 M：y=0；圪=