CN106777531A - 模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，包括如下步骤：S1、将弹性地基采用弹簧支座模拟代替，所述弹簧支座设有多个，均匀分布在所述基础下方，每个弹簧支座均由弹簧构成；S2、将基础按等间距划分节点，根据基础的不同部位结构和受力情况采用不同大小的节距，将每个节距和相应的弹簧确定为一个单元；S3、确定每个单元弹簧的沉降值和弹簧顶部荷载；S4、确定弹簧支座的刚度，k=p/s，k表示弹簧支座的刚度，p表示弹簧支座顶部荷载，s表示弹簧支座的沉降值。本发明采用弹簧支座模拟弹性地基对基础的约束，有效解决了该类结构的计算难题，在工程应用上，为水工基础工程设计的合理性，提供了一种科学的分析手段。

Description

模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法

技术领域

本发明涉及一种水工结构设计领域，特别是涉及一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法。

背景技术

弹性地基上的框架是一种常用的计算模型，如泵站的进出水流道段、涵洞、船闸和涵洞式、双层式水闸等，都可以简化为弹性地基上的平面框架，这也是现行泵站、水闸等设计规范中推荐采用的计算模型。例如，肘型进水流道、直管式出水流道的泵房结构，进行结构计算分析时，其进水段、出水段都可视为一个空间的箱型结构，因为泵房底板的刚度比墩墙的刚度大得多，故可以认为墩墙与底板固接，空间的箱型结构按平面框架结构，底板为弹性地基梁，因此，其计算简图就是弹性地基上的框架。

在水工结构中，一般结构实际上都是空间结构，各部分相互连接成一个空间整体，以承受各个方向可能出现的荷载；但在多数情况下，通常可以忽略一些次要的空间约束，将实际空间结构简化为平面结构，同时选择一个恰当的计算简图，使计算得以简化，再对所选的计算简图进行受力分析。将泵站和水闸中的主要结构简化为弹性地基上的框架，随后就是对弹性地基上的框架如何进行分析计算。

目前，弹性地基上的框架结构计算方法主要有“常规法”、“链杆法”和“逐次渐进法”等。工程设计表明，这3种计算方法，都难以真正反映弹性地基上的框架结构的实际受力情况，且计算量大、繁琐，计算结果与实际受力情况相差较大，究其原因，主要是计算模型不符合结构的受力情况。要解决这些问题，需要在计算模型上进行创新，为该类工程设计提供计算方便、计算结果更符合实际受力情况的计算模型；因此，需要专门针对弹性地基上的框架结构进行计算，提出简便而有实用价值的弹性地基上的框架结构计算方法是很有必要的。

从工程实践中，提出新的结构计算方法，倡导科技创新、促进科技进步，密切结合水利工程是科技创新的生命力之所在。时代在发展，水工结构计算也需要在理论和方法上不断丰富、深化和创新，探索新方法、新技术，使结构计算的内涵不断丰富，使结构计算模型更符合结构的受力情况，更加直观和方便。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，有效解决了该类结构的计算难题。

为实现上述目的，本发明提供一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，所述弹性地基上设有基础，所述基础上方设有框架结构，包括如下步骤：S1、将弹性地基采用弹簧支座模拟代替，所述弹簧支座设有多个，均匀分布在所述基础下方，每个弹簧支座均由弹簧构成；S2、将基础按等间距划分节点，根据基础的不同部位结构和受力情况采用不同大小的节距，将每个节距和相应的弹簧确定为一个单元；S3、确定每个单元弹簧的沉降值和弹簧顶部荷载；S4、确定弹簧支座的刚度，k＝p/s，k表示弹簧支座的刚度，p表示弹簧支座顶部荷载，s表示弹簧支座的沉降值。

优选地，所述弹性地基为土体时，步骤S4中，确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d，式中p₀为基础底部的附加应力，p为基础底部的应力，p_c为基础底部土的自重压力，γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，d为基础埋深；确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，p₀为基础底部的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；确定土体弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，为作用于弹簧支座上的平均反力，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

优选地，所述弹性地基为复合地基时，包括复合加固区和加固区下方的下卧层，步骤S4中，确定复合地基弹簧的沉降值，s_i＝s₁+s₂，式中s_i为i节点处弹簧的沉降值，s₁为复合加固区弹簧的沉降值，s₂为下卧层区域弹簧的沉降值；确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d，式中p₀为基础底部的附加应力，p为基础底部的应力，p_c为基础底部土的自重压力，γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，d为基础埋深；确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，p₀为基础底部的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；确定复合地基弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，为作用于弹簧支座上的平均反力，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

优选地，所述弹性地基为桩基时，步骤S4中，确定桩基的弹簧刚度，k_pi＝Q_di/s_i，式中k_pi为i节点处桩的弹簧刚度值，Q_di为i节点处桩顶竖向力设计值，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

优选地，所述弹性地基为桩间土基时，步骤S4中，确定桩间土基的弹簧反力，p_s＝p₀×15％×A_i，式中p_s为土弹簧的反力，p₀为基础底处的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；确定桩间土基的弹簧刚度，k_s＝p_s/s，k_s为弹簧的刚度值，p_s为弹簧的反力，s表示基础中心处的沉降量

如上所述，本发明涉及的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，具有以下有益效果：采用弹簧支座模拟弹性地基对基础的约束，有效解决了该类结构的计算难题，在工程应用上，为水工基础工程设计的合理性，提供了一种科学的分析手段，将传统的弹性地基计算转化为结构力学计算，概念清楚，方法简单。

附图说明

图1表示某泵闸进水流道段计算单元结构剖面图。

图2表示弹簧节点中，弹簧刚度与荷载、沉降的关系。

图3表示图1设置弹簧后的计算简图。

附图标记

进水流道 1

泵 2

闸 3

弹簧 4

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，弹性地基上一般设有基础，基础上方设有框架结构，弹性地基上的框架结构不同于普通框架，普通框架是有限次的超静定结构，支座通常看作刚性支座，即略去地基的变形。弹性地基上的框架是搁置在弹性地基上，基础与地基是共同变形的，有变形结构就会产生应力，所以必须考虑地基的变形。基础与地基连续接触，具有无穷多个支座和无穷多个未知反力，是无穷多次超静定结构。

弹性地基上的框架计算模型中，基础起着承上启下的作用，把上部结构的荷载传给地基。框架是搁置在地基上，其上作用有荷载，基础在荷载作用下与地基一起产生沉降，因而基础与地基表面存在相互作用反力。力的大小和分布情况，取决于基础的变位结果，沉降越大，反力也越大，这种作用类似于弹簧，因此，可以采用弹簧支座模拟地基对基础的约束。地基位移越大的点，弹簧支座压缩量就越大，相应土体或桩对基础的弹性抗力强度值也就越大，这种关系，符合地基、基础接触面上的变形协调和静力平衡条件。如此，有限个弹簧支座的框架，也就类似于搁置在弹性地基上的框架。

弹簧支座是介于固定约束和自由状态间的支座情况，其支座可以变形，可以提供的反力与位移的比值保持不变，此比值称为弹性支座的刚度。因此，关键问题在于如何确定地基反力与地基沉降之间的关系。也就是说，采用不同的弹性支座的刚度，就可反映不同的地基。在相同的条件下，不同的地基所表现出来的是地基的沉降量不同，文克尔地基可压缩土层薄，地基变形小；半无限深地基，可压缩土层厚，地基变形大。这样，地基简化为一个个弹簧支座后，在结构计算中就只需计算弹性支座的刚度，可以不考虑地基模型。

天然地基、复合地基和桩基在承受的荷载不大于设计荷载时，其静荷载试验的p～s曲线基本上表现为线性，根据这一特性，将地基简化为一个个弹簧，则每个弹簧的刚度是个常数。

据此，可以从结构的力和变形入手，根据基底附加应力和沉降，计算弹簧支座的刚度，从而将弹性地基上的框架简化为有限个弹簧支座的框架；再利用力法、位移法或有限元方法编程求解。把框架结构、基础与地基作整体计算，求出各杆件的弯矩、剪力、轴力、地基反力和变形。将弹性地基上的框架作整体计算，这样可以较好地考虑框架结构、基础与地基的共同作用，计算结果更加合理，更加接近于工程实际。

对上述采用弹簧支座模拟的框架，可采用有限元分析方法计算内力和位移，可编制程序进行计算。其基本原理是把每个杆件取作一个单元，然后再将这些单元按一定的条件集合成整体，其总刚度矩阵由单元刚度矩阵组装而成。对一给定结构体系，施加相应的约束边界条件后的有限元方程为：[K]{α}＝{P}，式中：[K]为总刚度矩阵；{α}为总结点位移矩阵；{P}为总结点力矩阵。

弹簧支座刚度为弹簧产生单位变位所需的力，弹簧刚度k可以表示成弹簧顶部荷载p和弹簧的压缩(沉降)s的比值。根据在小于等于设计荷载的情况下，地基p～s曲线基本上表现为线性这一特征，因此，可以采用地基附加应力和沉降作为计算要素，转换后计算弹簧支座的刚度。

弹簧支座的刚度为弹簧产生单位变位所需的力，弹簧刚度k可以表示成弹簧顶荷载p和弹簧的压缩/沉降s的比值。根据在小于等于设计荷载的情况下，地基p～s曲线基本上表现为线性这一特征，这里以地基附加应力和沉降为计算要素，来求弹簧支座的刚度。基础设计必须满足两方面要求：一方面，基础底部压力不得超过地基设计承载力；另一方面，基础的总沉降量和沉降差异应在允许范围内。目前，这两项计算都比较成熟，有现成的规范可用。因此，利用这两项计算成果，先进行弹性地基上框架计算模型的转换，再进行结构的内力和位移计算。

本发明包括如下步骤：

S1、将弹性地基采用弹簧支座模拟代替，所述弹簧支座设有多个，均匀分布在所述基础下方，每个弹簧支座均由弹簧构成；

S2、将基础按等间距划分节点，节距大小取决于计算精度要求，划分时，根据基础的不同部位结构和受力情况采用不同大小的节距，将每个节距和相应的弹簧确定为一个单元，对应力、位移情况需要了解得比较详细的部位，以及应力及位移变化得比较剧烈的部位，节距宜小一些；对次要部位，节距可以大一些。一般一个计算断面，地基基础宜设置不少于10个弹簧支座，其计算精度就足以满足工程设计的要求；

S3、确定每个单元弹簧的沉降值和弹簧顶部荷载；

S4、确定弹簧支座的刚度，k＝p/s，k表示弹簧支座的刚度，p表示弹簧支座顶部荷载，s表示弹簧支座的沉降值(参见图2)。

弹性地基的种类通常有天然地基、复合地基和桩基。

优选地，当弹性地基为天然地基时，对于天然地基上的基础，由于建筑物的荷载在土中产生附加应力，使地基产生新的变形，从而使建筑物发生沉降。基础无埋深时，接触压力就等于基础底处的附加应力；基础埋于地面以下d深度时，因此，在步骤S4中，应先确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d，式中p₀为基础底部的附加应力，kPa；p为基础底部的应力，kPa；p_c为基础底部土的自重压力，kPa；γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，kN/m³；d为基础埋深，m；根据基础底部的附加应力确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，kN；p₀为基础底部的附加应力，kPa；A_i为弹簧支座的计算面积，m²；根据作用于弹簧支座上的平均反力确定土体弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，kN/m；为作用于弹簧支座上的平均反力，kN；s_i为i节点处弹簧的沉降值，m。

优选地，当弹性地基为复合地基时，复合地基沉降由两部分组成，第一部分是复合加固区的沉降变形，工程中常将加固区中的桩体和桩间土的复合体的压缩模量采用分层复合模量，分层按天然土层划分，采用分层总合法计算；第二部分是加固区以下下卧层的沉降变形，采用应力扩散后的应力计算加固区下卧层的沉降变形，用扩散后应力的作用宽度作为计算宽度，采用分层总和法计算。因此，步骤S4中，确定复合地基弹簧的总沉降值，s_i＝s₁+s₂，式中s_i为i节点处弹簧的沉降值，s₁为复合加固区弹簧的沉降值，m；s₂为下卧层区域弹簧的沉降值，m；确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d，式中p₀为基础底部的附加应力，kPa；p为基础底部的应力，kPa；p_c为基础底部土的自重压力，kPa；γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，kN/m³；d为基础埋深，m；根据基础底部的附加应力确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，kN；p₀为基础底部的附加应力，kPa；A_i为弹簧支座的计算面积m²；根据作用于弹簧支座上的平均反力和i节点处弹簧的总沉降值确定复合地基弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，kN/m；为作用于弹簧支座上的平均反力，kN；s_i为i节点处弹簧的沉降值，m。

优选地，所述弹性地基为摩擦桩或摩擦端承桩的桩基时，可分两种情况：一是采用打入桩时，桩基施工完成后，地基土体会发生固结，基础和地基往往会脱空；为了安全起见，工程设计中一般不考虑桩间土的承载力。二是考虑桩土共同作用，一般桩间土承担的荷载是总荷载的15％左右。桩基的简化，考虑桩间土承担荷载时，土体可简化为土弹簧，桩可简化为桩弹簧。不考虑桩间土的承载力时，只有桩弹簧；不同的弹簧具有不同的刚度，以弹簧模拟桩基的作用。

上述桩基的第一种情况，分析桩与基础之间的作用时，可将桩模拟为弹簧。确定桩弹簧的刚度，可根据桩顶荷载Q_di和桩顶沉降s_i确定。将桩简化成一定刚度的弹簧作用在基础下，单桩刚度k_pi可以表示为桩顶荷载Q_di和桩顶沉降s_i的比值。在计算中，桩的刚度要分配到附近的单元节点上。因此，在步骤S4中确定桩的弹簧刚度，k_pi＝Q_di/s_i，式中k_pi为i节点处桩的弹簧刚度值，kN/m；Q_di为i节点处桩顶竖向力设计值，kN；s_i为i节点处弹簧的沉降值，m。规范规定对于桩中心距小于或等于6倍桩径的桩基，其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加应力近似取承台底平均附加压力p₀。桩基内任意点的最终沉降量s_i可用角点法按规范公式计算。

上述桩基的第二种情况，在软土地基采用摩擦桩或摩擦端承桩的复合桩基中，如考虑桩土共同作用时，一般桩间土承担的荷载是总荷载的15％左右，桩间的土体可简化为土弹簧，因此，在步骤S4中，确定桩间土基的弹簧反力，p_s＝p₀×15％×A_i，式中p_s为土弹簧的反力，p₀为基础底处的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；确定桩间土基的弹簧刚度，k_s＝p_s/s，k_s为弹簧的刚度值，kN/m；ps为弹簧的反力，kN；s表示基础中心处的沉降量，m。

本发明提供一种优选的实施例：

如图1和图3所示，上海市某泵闸工程，总体布置采用“泵+闸+泵”的布置形式，即节制闸居中布置，两侧泵房各布置2台单机22.5m³/s的斜30°单向轴流泵，水泵机组中心线间距为6.5m，单侧泵房宽度为14.3m，泵站设计流量为90m³/s。中间为净宽12.0m的节制闸，门型为中铰上翻钢闸门。

泵房和闸室为一整块底板，底板顺水流向为34.0m，垂直水流向为40.6m；泵房为肘型进水流道、直管式出水流道，块基型基础，泵房基础底板厚为1.5m，闸室基础底板厚为2.0m，泵房、闸室基础基底相平，为同一高程-5.00m(上海吴淞高程系，下同)；基础混凝土强度等级均为C30。

基础以下地基持力层为三层淤泥质粉质粘土和四层淤泥质粘土，经计算地基承载力和沉降均不能满足规范要求，因此，需要进行地基处理。工程设计拟定采用预制桩进行处理，泵闸基础采用满堂桩布置，桩型采用钢筋混凝土400mm×400mm的预制方桩，桩长为12.0m；桩矩形布置，垂直水流方向桩间距为2.0m，顺水流方向桩间距为1.5m。

为简化起见，顺水流方向上根据上部结构布置和荷载分布，分别在进水流道段、水泵中心段、出水流道段各取一个单宽，以两边墩为边界，视为一个计算单元。

本工程泵站为肘型进水流道，直管式出水流道，块基型泵房基础。进、出水流道的进出水口段可视为一个空间的箱型结构，因为泵房底板的刚度比墩墙的刚度大得多，故可以认为墩墙与底板固接。为了计算方便，空间的箱型结构简化为平面框架结构，底板为弹性地基梁，计算采用弹簧支座模拟地基对基础的约束。沿顺水流方向，将泵闸划分为若干个单位框架作为计算单元，分别计算其内力。

本计算实例取进水流道段的一个单宽为计算单元，计算模型为弹性地基上的框架。作用在框架上的荷载按规范要求进行计算和组合。

基桩的弹簧刚度计算如下：

本泵闸工程基础为摩擦桩处理地基，基础内力的大小，受地基土弹簧刚度和桩弹簧刚度的影响；因采用的是打入桩，由于桩基施工完成后地基土体会发生固结，基础和地基往往会脱空，所以计算中分别考虑了以下两种情况：

第一种，不考虑桩间土的承载力，桩独立承担上部荷载；地基简化是以弹簧代替桩基的作用，每根桩设一桩弹簧支座，共19个节点；桩的分布反力近似地取桩顶平均荷载来计算桩的弹簧刚度，桩弹簧支座刚度k_p＝6200kN/m。

第二种，桩土共同作用，桩间土承担的荷载按总荷载的15％。计算中把桩间土和桩分别模拟为弹簧，每根桩设一桩弹簧支座，桩间土体设一土弹簧支座，共37个节点。桩弹簧支座刚度k_p＝5210kN/m，桩间土体的土弹簧支座刚度k_s＝980kN/m。

根据施工期、完建期、运行期、检修及地震等情况下结构的受力情况，分别按各位置截条的框架计算其结构内力，完整地进行每种工况下的内力计算，按内力包络图进行配筋和裂缝验算。进水流道段在节制闸检修工况，最大弯矩为2033.1kN·m/m；在底板浇筑好后，墩墙尚未浇筑时，跨中最大负弯矩为-669.3kN·m/m；在地震工况下，跨中支座出现最大负弯矩为-1514.4kN·m/m。按本方法计算，基础中心位移值为5.88cm，与基础沉降s₀计算结果比较，两者基本吻合。

上述工程实例表明，进水流道段简化为弹性地基上的框架，其计算模型与原结构截面型式基本一致，较好地反映了该泵闸整体结构中“泵强闸弱”的差异，其上部荷载也能一一对应，传力路径最为接近实际受力情况。计算模型将上部结构、基础和地基一同计算，考虑了流道的箱体作用，地基内力的大小受地基土弹簧刚度和桩弹簧刚度的影响，较好地反映了结构的受力状态，比较符合结构的实际情况。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，所述弹性地基上设有基础，所述基础上方设有框架结构，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将弹性地基采用弹簧支座模拟代替，所述弹簧支座设有多个，均匀分布在所述基础下方，每个弹簧支座均由弹簧构成；

S2、将基础按等间距划分节点，根据基础的不同部位结构和受力情况采用不同大小的节距，将每个节距和相应的弹簧确定为一个单元；

S3、确定每个单元弹簧的沉降值和弹簧顶部荷载；

S4、确定弹簧支座的刚度，k＝p/s，k表示弹簧支座的刚度，p表示弹簧支座顶部荷载，s表示弹簧支座的沉降值。

2.根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，其特征在于：所述弹性地基为土体，步骤S4中，确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d；式中p₀为基础底部的附加应力，p为基础底部的应力，p_c为基础底部土的自重压力，γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，d为基础埋深；

确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，p₀为基础底部的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；

确定土体弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，为作用于弹簧支座上的平均反力，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

3.根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，其特征在于：所述弹性地基为复合地基，包括复合加固区和加固区下方的下卧层，步骤S4中，确定复合地基弹簧的沉降值，s_i＝s₁+s₂，式中s_i为i节点处弹簧的沉降值，s₁为复合加固区弹簧的沉降值，s₂为下卧层区域弹簧的沉降值；

确定基础底部的附加应力，p₀＝p-p_c＝p-γ₀d，式中p₀为基础底部的附加应力，p为基础底部的应力，p_c为基础底部土的自重压力，γ₀为基础底面以上天然土层的加权平均重度，d为基础埋深；

确定作用于弹簧支座上的平均反力，式中为作用于弹簧支座上的平均反力，p₀为基础底部的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；

确定复合地基弹簧支座的刚度，式中k为弹簧支座的刚度，为作用于弹簧支座上的平均反力，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

4.根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，其特征在于：所述弹性地基为桩基，步骤S4中，确定桩基的弹簧刚度，k_pi＝Q_di/s_i，式中k_pi为i节点处桩的弹簧刚度值，Q_di为i节点处桩顶竖向力设计值，s_i为i节点处弹簧的沉降值。

5.根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法，其特征在于：所述弹性地基为桩间土基，步骤S4中，确定桩间土基的弹簧反力，p_s＝p₀×15％×A_i，式中p_s为土弹簧的反力，p₀为基础底处的附加应力，A_i为弹簧支座的计算面积；确定桩间土基的弹簧刚度，k_s＝p_s/s，k_s为弹簧的刚度值，p_s为弹簧的反力，s表示基础中心处的沉降量。