層向各向同性體模型

在彈性地基梁的分析方法中,需將地基假設為某種物理數學模型,層向各向同性體模型即為一種物理數學模型,屬於線性彈性體模型,它考慮到土介質在形成過程中的成層特點。

基本介紹

  • 中文名:層向各向同性體模型
  • 外文名:cross anisotropic model
  • 所屬類別:專業術語
  • 領域:土木工程
發展,分類,參數,層向各向同性體,

發展

1867年文克勒( Winkler)提出了一種最簡單的線彈性理想化模型,假設土介質表面每點的壓力與該點的豎向位移成正比,而與土和基礎界面上其他各點完全無關。雖然文克勒假設存在一些缺點,但仍然套用至今。另一種理想化模型是將土介質用彈性半空間的連續體來描述,即稱為彈性半空間地基模型,它考慮到土連續性的性態,但在土與基礎共同作用分析中需要求解積分方程,在數學上是複雜的,並且基礎內力計算結果偏大。後來 FilonelkoBorodieh、 Hetenyi等人提出一種介於文克勒地基模型和彈性半空間地基模型之間的中間模型,即雙參數地基模型,其中的一種是在文克勒模型的各彈簧之間引入相互的力學作用,使土介質表面的位移不僅發生在受荷面積之內,也發生在受荷面積之外,其計算結果更為合理。層向各向同性體模型也是一種線彈性模型,它考慮到土介質在形成過程中的成層特點。近年來,在土與結構的共同作用分析中,廣泛套用分層地基模型,其計算結果一般介於文克勒地基和彈性半空間地基模型之間,更接近於實際。由於軟土性態的複雜性,考慮到土的非線性性態、彈塑性性態以及隨時間而變化等其他模型還有待於進一步研究。

分類

在彈性地基梁的分析方法中,需將地基假設為某種物理數學模型,當前用於深基礎沉降計算的地基模型主要有:文克爾地基模型、彈性半空間地基模型、分層地基模型、雙參數彈性地基模型、層向各向同性體模型,以上都屬於線性彈性體模型,還有非線性彈性體模型,如文克爾地基模型。

參數

很多實例計算與測試結果表明,利用層向各向同性體模型進行彈性地基梁的分析時,計算結果的精度取決於土性參數的選擇,上述模型中用到的主要參數有文克爾基床係數、土的泊松比、土的變形模量與壓縮模量等,它們的取值非常重要。

層向各向同性體

層向各向同性體是指通過彈性體內部各點均有一個就其彈性性質而言各個方向皆相等的平面,這是一般正交各向異性彈性材料的一種特殊情況。

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