用最小势能原理求解弹性矩形地基板

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在土木建设工程中,地基板应用非常广泛。随着时代的进步,新的地基模型和计算方法层出不穷,学者们对它的研究也是在不断的加强,不断完善。板有圆形板、方形板、或形状不规则的板等等,在这里我们选用弹性矩形地基板来单独说明。  本文选取弹性矩形地基板来作为研究对象,主要从这四个方面来阐述。第一,介绍各种地基模型,对它的优缺点进行分析。第二,将弹性矩形地基板和弹性地基作为一个整体,利用弹性力学的叠加原理和等效原理,推导出体系势能泛函公式。第三,再利用 Lagrange插值多项式推出地基板的势能,并结合外力势能,得到了该问题的总势能表达式,用最小势能原理求解地基的沉降位移。第四,应用 Mathematic软件,编写出对应的算法程序,并提供一个算例,体现该法求解弹性矩形地基板的简便、准确。  本文的主要研究成果是推导出了Bossinesq地基和弹性矩形地基板的弹性势能公式,这个方法可以作为研究建筑结构与地基共同作用原理的理论基础。所提供的弹性矩形地基板的新算法,即简便又能广泛应用其它工程计算。
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