我研究了两个将倾斜的钻孔灌注桩用作具有定义的弹簧刚度的支座的模型。每个模型的力传递通过一个在水平方向上（全局）自由移动的面来完成。模型 A 中的钻孔灌注桩是一个倾斜 15° 的支座，其轴向弹簧刚度为 2000 kN/m。模型 B 的钻孔灌注桩是一个包含定义的弹簧刚度的支座，其弹簧刚度分解为相应的水平和竖向分量。每个方向上的弹簧刚度值相同（2000 kN/m）。我认为这两个模型是等效的。为什么变形结果会不同呢？

Question

我研究了两个将倾斜的钻孔灌注桩用作具有定义的弹簧刚度的支座的模型。每个模型的力传递通过一个在水平方向上（全局）自由移动的面来完成。模型 A 中的钻孔灌注桩是一个倾斜 15&#176; 的支座，其轴向弹簧刚度为 2000 kN/m。模型 B 的钻孔灌注桩是一个包含定义的弹簧刚度的支座，其弹簧刚度分解为相应的水平和竖向分量。每个方向上的弹簧刚度值相同（2000 kN/m）。我认为这两个模型是等效的。为什么变形结果会不同呢？

Accepted Answer

定义弹簧刚度的支座原则上起作用如同铰支柱。为了更好地说明这种情况，这里使用了杆类型“弹簧”（见图1），这种类型在程序内部同样具有定义弹簧刚度的支座作用。在这种情况下，模型A（图2）是一个倾斜的铰支柱，理想情况下只承受轴力。在模型B（图3）中，倾斜的铰支柱被分解为两个组件，从而形成一个单跨框架。由于两个模型的表面都是水平（全局）可滑动支撑，因此会出现位移，模型A中的铰支柱会相对于模型B中的稳定作用的单跨框架表现出更大的变形。因而，只有当两个模型的表面垂直于它们的平面，即没有侧向位移时，才会出现相同的变形（见图4）。