使用 RFEM 比较不同的地基模型

该支撑由垂直弹簧表示，它们以恒定的弹簧刚度施加并且彼此独立。 因此，不可能计算出任何接近实际的沉降盆地。 这种类型的基础也称为 Winkler 层理。 要应用该方法，需要根据土压力 σ₀和相应的沉降 s 计算层理模量 k_s （程序中为 C1z）。

公式 1

路基反力模量法的缺点是对土的建模不充分，并且不能考虑相邻的地面面积。 由于土荷载只在荷载作用下直接引起变形，所以沉陷盆地不能反映实际情况。 也不考虑土的抗剪刚度。

可变层理模量的路基反应模量法

通过定义可变层理模量，可以弥补传统路基反力模量法的不足。 Dörken & Dehne [2]建议将窄带边缘的层理模量提高到两倍。 这应该模拟基础边缘之外的土壤效应。 由此产生的沉降可以通过这种方法得到显着改善。

在 RFEM 中可以使用阶梯式边缘区域输入可变层理。 但是，在这种情况下，传统的路基反力模量法的一些优点，例如概览清晰和程序输入快速而失去了。

考虑使用附加弹簧的相邻地面区域

该模型基于 Kolář & Němec [3]的“有效土壤模型”方法。 与可变层理模量法不同的是，除了层理模量外，还考虑了抗剪承载力。 考虑到相邻的地面区域，在边缘使用线弹簧和单弹簧。

在我们的示例中使用的弹簧是由竖向层理参数 54,500 kN/m³ 得出的，如下所示：

公式2

s₀表示沉降盆地的范围，在该范围内沉降降至基础边缘值的 1% 以下。 对于尺寸为 5m x 5m 到 15m x 30m 的板，长度可以假定为 0m ≤ s₀ ≤ 5m。 对于内摩擦力和内聚力以及剪切模量高的土壤上的较大板，可以使用 s₀ > 5m 的值。

公式3

c_v,xz和 c_v,yz是面弹性地基的剪切弹簧。

0.1 ∙ c₁ < c₂ < 1.0 ∙ c₁

对于松散砂，c₂接近于零；但对于实心岩石类型，该系数为 1.0 * c₁ 。 对于中等抗剪承载力，c₂ = 0.5 ∙ c₁是合理的。

公式4

k 代表沿基础外边缘的线弹簧。

公式5

系数 K 指定了基础边缘区域的单个弹簧。

由于在该变型中考虑了抗剪承载力和相邻的地面区域，因此可以获得更实际的结果。 与之前的方案相比的另一个优点是建模非常简单，并且不需要在边缘区域定义任何额外的面。

附加模块 RF-SOILIN 中的计算

但是，您可以使用附加模块 RF‑SOILIN 中的刚度模量法获得更详细的土体属性。 除了其他功能外，该程序还允许您考虑多个土壤层和土壤样本。 使用该模块的另一个优点是可以真实地显示建筑物与土壤之间的相互作用。 RF-SOILIN 自动计算基础属性。 由于这种方法可以更精确地显示建筑物的沉降盆地，因此还可以分析可能对相邻建筑物产生的沉降影响。

变量比较

三种计算方法遵循实际计算方法，相应地增加了边缘的刚度。 因此，通常可以获得明显更好的结果。 该示例显示，根据所使用的方法，接触应力和变形是不同的。 根据各种方法确定的地基属性越准确，接触应力就越能与在 RF-SOILIN 中确定的值相对应。

为了比较不同的计算方案，我们在面的中性轴上对 RF‑SOILIN 的基础属性结果进行了平均，然后将其作为平移弹簧 c_uz应用于其他计算方案。

使用的文献材料