雙參數地基模型是在文克爾地基模型基礎上發展起來的，用兩個獨立的彈性參數確定的使豎向布置的彈簧間能傳遞剪力的幾種地基模型的總稱。Filonenko-Borodich雙參數模型是在文克爾模型中的彈簧上加一具有拉T的彈性薄膜；Hetenyi雙參數模型是在各獨立彈簧上加一彈性板；而Pasterna雙參數模型是假設在彈簧單元上存在一剪下層，這剪下層只能產生剪下變形而不可壓縮。
基本介紹
- 中文名：雙參數地基模型
- 外文名：two-parameter foundation model
- 學科：土力學
- 基礎：文克爾地基模型
- 常見模型：Filonenko-Borodich雙參數模型
- 套用：基礎設計
簡介,溫克爾地基模型,理想化的土性質模型,
簡介
Winkler 模型在描述實際土體的連續性態中所固有的缺陷以及彈性連續介質模型在數學上的複雜性導致了許多其他簡單土特性模型的發展，而這些模型擁有連續彈性體的某些特徵。雙參數地基模型便是其中典型的代表，補充了溫克爾地基模型的不足，相比彈性連續模型更易於工程人員套用，是地基模型中一種重要的模擬方式。“雙參數”意味著地基模型是用兩個獨立的彈性常數限定的。雙參數地基模型的發展已沿著兩個不同的方向進行：第一種仍然是基於不連續的Winkler 地基模型，但是在各個彈簧之間提供了力學的相互作用，這樣便消除了溫克爾地基模型不連續的性態。這種雙參數地基模型的代表有，費洛年柯—鮑羅基契（Filonenko-Boorodich，1940、1945），海騰尼(Hetényi，1946)，帕斯捷爾納克（Pasternak，1954）以及科爾（Kerr，1964）等提出的這種土性態的實際模型，它們的彈簧單元之間是存在彈性薄膜、彈性梁或者只有剪下變形的彈性層提供相互作用的。 第二個方向則是模仿彈性連續介質模型並引入約束或簡化的位移分布與應力的某些假設。諸如瑞斯納(Reissner，1958)以及符拉索夫(Vlazov，1966)等提出的模型就考慮了這種變化。
溫克爾地基模型
1867年，溫克爾(Winkler)提出一種土介質理想化的模型，即著名的 Winkler地基模型，假設土介質表面任一點處的位移w與作用在該點的應力q成正比而與作用在其他各點的應力無關，即
式中k稱為地基反力係數，也可稱為基床係數，單位為MPa/m，上式一般稱之為Winkler地基模型的回響函式或核心函式。實際上，Winkler 地基模型就是假定地基土是由一系列彈簧單元所組成，它們各自獨立，在荷載作用下，這種地基模型的一個重要特徵是：在受荷區域會立刻產生位移而非受荷區域的位移為零。可以看出反力直線分布假設是溫克爾地基模型上作用絕對剛性梁的特殊情況。 按照 Winkler 的假定進行計算時，雖然能夠考慮梁自身的實際變形，但是這種假設沒有反映地基的變形連續性，當地基表面某一點承受壓力時，其產生沉陷的部位實際上不僅在受荷區域局部範圍，在地基土表面的鄰近區域也會產生。由於溫克爾地基模型沒有考慮地基土的連續性，故不能夠全面地反映實際地基梁的情況，特別當地基土介質為密實厚土層或整體岩石時，按照 Winkler 地基假定進行分析將會引起較大的誤差，但是如果上部土層比較薄，下部為堅硬的岩石土層，這時地基情況和彈簧模型比較相近，計算出得結果也比較符合實際。
理想化的土性質模型
基床係數實際上可以看作是一種土介質對外荷載反應的表現形式，對於土與基礎相互作用的問題分析，這種表現形式則是十分重要的因素。只有根據土體全面的應力應變的相關知識才能夠準確的做出這種反應估價，即需要全面的描述土的應力—應變關係，也就是建立土的本構方程。天然土的力學性質受到許多未知因素的影響，這些因素通常促使土的本構關係表現出明顯的非線性以及不可逆等特性，導致土體呈現出各向異性的非均勻材料性質。 綜上，試圖考慮所有這些材料特性來解決土與基礎的相互作用問題，這必然將是一項繁重的工作。因此為了獲得土與基礎相互作用問題比較實際且有意義的解決方法，考慮土體性態的諸多特殊方面以使它理想化是非常必要的。接下來本文對其中比較經典的土性態的理想化模型進行一定的介紹，而每個理想化模型的力學性質都是用外力系作用下土體所受的表面撓度來表征的。
