弹性半空间地基模型考虑了土压力的扩散作用,可以表征土体位移的连续性,对于常见的基础宽度比地基土层小,土也并非十分软弱的情况,弹性半空间地基模型较Winkler地基模型更能反映地基的实际情况。但是,半空间模型假定E、ν是常数,且深度无限延伸,而实际上地基压缩土层都有一定的厚度,土体变形模量也会随着深度增加而增大,所以该模型夸大了地基的深度和土体的压缩性,大量的研究成果和现场观测也表明该模型的应力和变形扩散范围往往超过了地基的实际情况,所以计算得到的变形量和变形范围往往较实际情况偏大。因此弹
性半空间地基模型在应用上也存在一定的局限性。
3、 Winkler-Pasternak双参数弹性地基模型
Winkler地基模型虽然简单直观,但不能很好地反映土体的连续性;而弹性半空间地基模型又夸大了地基的深度和扩散能力,且计算又较为复杂,难以在工程设计中得到广泛应用。为此很多学者和专家提出了介于两者之间的一类地基模型——双参数弹性地基模型。
双参数弹性地基模型用两个独立的参数分别表示土体的抗压和抗剪特征,既克服了Winkler地基模型不能反映压力扩散的缺陷,数学处理上较弹性半空间地基模型又相对简单,如果参数选取适当,可以很好地描述地基的力学性能。
这里主要介绍被国外广泛使用的Winkler-Pasternak双参数地基模型。Winkler-Pasternak地基模型在Winkler地基模型的基础上假设各弹簧单元间存在着剪切相互作用,设变形过程中基础与地基式中保持接触,地基表面任一点的变形s和压力强度p的关系可以表示为:
式中G称为剪切基床系数。
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