GEO5双参数弹性地基模型参数说明

1 单参数地基模型

        在中国大部分岩土规范中使用的地基模型均为单参数模型,于1867年由捷克工程师E·Winkler提出,假设土介质表面任意一处的位移w与作用在该点的应力q成正比,且与作用在其他点的应力无关。其表达形式为:

其中:

       K——基床反力系数,也称基床系数,Mpa/m。

       由上述假设及公式可知,实质上温克尔地基模型即由一系列弹簧单元构成,各弹簧单元相互独立,互不影响。具有简单易用的特点,但是缺点也相对明显:虽然能够考虑变形,但无法体现地基土变形的连续性。


2 双参数地基模型

        随着岩土工程这一应用科学的不断发展,出现了针对单参数地基模型缺陷改善,即在土体的连续性态表达上更加合理双参数地基模型。其代表性的模型有,帕斯捷尔纳克(Pasternak,1954),费洛年柯—鲍罗基契(Filonenko.Boorodich,1940、1945),海腾尼(Het6nyi,1946)等。

(1) Pasternak模型

       在winkler模型的基础上,假设弹性地基模型中的各弹簧之间是存在剪切相互作用的。其表达式如下:

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其中:

       k——基床反力系数,也称基床系数,Mpa/m。

      Gp——剪切模量


(2) Hetenyi模型

       在winkler模型的基础上,假设独立弹簧单元之间的相互作用通过加入一个抗弯刚度为D的弹性板或弹性梁。

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(3)Filonenko Boorodich模型

       在winkler模型的基础上,假设具有常值拉力T作用的弹性薄膜连接温克尔地基中各弹簧单元,由此获得弹簧之间的连续性。

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        在GEO5中内置的双参数模型是Pasternak模型。实质上将上述三类模型中的Gp,D,T设置为0的时候,即又转化为了简单的单参数地基模型因而用户在使用时觉得双参数过于复杂的情况下,可以将软件中双参数中的第二个参数C2设置为0,C1按照国标规范相关建议的地基反力系数k填写即可。这里也给出建议的地基反力系数k的试验方法和参数取值范围,工程师可翻看《工程地质手册》第5版,263页表3-5-5

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