Модели упругих оснований

Грунтовые основания представляют собой дисперсную трехфазную среду и содержат твердые частицы, воду и газ. Грунтовое основание сочетает в себе свойства сыпучий среды (угол внутреннего трения) и твердых тел (сцепление). Существует три классические модели основания.

Модель Фусса-Винклера. Грунтовое основание представляется в виде вертикальных пружинок.

Особенностью этой модели является отсутствие распределительной способности — там, где приложена нагрузка там и происходит осадка, там, где нагрузки нет — нет и осадок. В этом недостаток этой модели. Используется при расчете плит на упругом основании, когда площадь подошвы плиты большая. Характеризуется эта модель одним коэффициентом постели. В этом преимущество модели Фусса-Винклера.

Модель Фусса-Винклера

Модель в виде упругого полупространства. Грунтовое основание представлено в виде упругого полупространства, неограниченного внизу и по сторонам.

Модель в виде упругого полупространства

Эта модель имеет очень большую распределительную способность — гораздо большую, чем реальное грунтовое основание. В этом недостаток этой модели. Характеризуется двумя параметрами — модулем упругости E, коэффициентом Пуассона ν. Используется обычно при расчете столбчатых одиночных фундаментов.

Модель упругого слоя конечной толщины. Грунтовое основание моделируется упругим слоем конечной толщины, ограниченным снизу, но неограниченном по сторонам.

Модель в виде слоя конечной толщины

Эта модель имеет распределительную способность, которая может регулироваться и быть подобранной так, чтобы соответствовать распределительной способности реального грунтового основания. В этом достоинство этой модели. Характеризуется тремя параметрами — модулем упругости E, коэффициентом Пуассона ν и толщиной слоя. В этом ее недостаток, так как для их определения требуется выполнять более сложные испытания образцов грунтового основания. Может быть использована для расчета плит на упругом основании и отдельных фундаментов.