ทฤษฎีที่ใช้ในการแก้ปัญหาแบบไม่เชิงเส้นเรียกว่า 3D CSFM และได้อธิบายไว้ใน พื้นฐานทางทฤษฎี [3] ข้อสมมติฐานทั้งหมดสำหรับขั้นตอนการคำนวณที่ออกแบบไว้ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดในนั้น
ข้อสมมติฐานและคุณลักษณะของแบบจำลอง:
- การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA)
- การแก้ปัญหาแบบ 3D – องค์ประกอบเชิงปริมาตร
- ทฤษฎีความเป็นพลาสติก Mohr-Coulomb – มุมแรงเสียดทานภายในเป็นศูนย์สำหรับพฤติกรรมของ Concrete
- แรงรองรับพื้นผิวแบบรับแรงอัดเท่านั้น (ความแข็งต่ำ/สูง)
- ข้อจำกัดด้านสมมาตรถูกกำหนดไว้ที่ขอบซ้ายและขวาของแถบฐานราก
- แผ่นหนา 100 มม. ที่ด้านบนของเสาเพื่อลดการกระจุกตัวของความเค้นเฉพาะที่ใต้แรงกระทำแบบจุด
- คำนึงถึงแบบจำลองแรงยึดเหนี่ยวและการเสริมความแข็งจากแรงดึง
- ผลของความเค้นสามแกนและการจำกัดการขยายตัว
- การอ่อนตัวจากแรงอัดไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาที่นำมาใช้
- ค่าตัวประกอบตาข่าย 1 – การตั้งค่าการคำนวณที่แนะนำ
23) แบบจำลอง 3D + การจัดวางเหล็กเสริม
3D CSFM – Low-Stiffness-Soil (LSS)
แรงตามแนวแกนสูงสุดที่กำหนดในแบบจำลองถึง -980 kN เนื่องจากรูปแบบการวิบัติที่เกี่ยวข้องกับการขาดของเหล็กเสริมตามยาวในบริเวณโดยรอบเสา แรงอัดตามขวางถูกยับยั้งโดยเหล็กปลอก ซึ่งในบริเวณเสาจะถูกใช้งานระหว่างการครากและมีส่วนทำให้เกิดรูปแบบการวิบัติเพิ่มเติมของขาเหล็กปลอกแนวนอน ที่เกิดจากการพัฒนาของความเค้นดึงตามขวางซึ่งไม่สามารถจับได้ในการแก้ปัญหาแบบระนาบความเค้น การอัดมากเกินไปและการบดอัดเสียหายของ Concrete เกิดขึ้นที่บริเวณรอยต่อระหว่างเสาและฐานราก ผลของการจำกัดการขยายตัวถูกจำกัดอยู่ในบริเวณนี้ โดยขึ้นอยู่กับผลของเหล็กเสริมและความแข็งของแถบฐานราก กลไกการวิบัติเกี่ยวข้องกับการบดอัดเสียหายของ Concrete การขาดของเหล็กเสริมตามยาว และขาแนวนอนของเหล็กปลอกที่รับแรงดึง
24) แรงกระทำสูงสุด รูปแบบการวิบัติ และการกระจายความเค้นตามขวาง
25) ความเค้นหลักต่ำสุด Sigma 3 ผลของการจำกัดการขยายตัว – อัตราส่วนระหว่างความเค้นสามแกนกับความเค้นแกนเดียว
26) ความเครียดพลาสติกจากแรงอัดและความเค้นในเหล็กเสริม
27) การตรวจจับโดยละเอียดของความเค้นวิกฤตบนเหล็กเสริมตามยาวและเหล็กปลอก
28) การโก่งตัวแบบไม่เชิงเส้น
3D CSFM – High-Stiffness-Soil (HSS)
แรงที่แถบฐานรากรับได้ถึง -2,116 kN ซึ่งสูงกว่าความสามารถในการรับน้ำหนักใน LSS ประมาณ 215% รูปแบบการวิบัติเกี่ยวข้องกับการบดอัดเสียหายของ Concrete การขาดของเหล็กเสริมตามยาว และขาแนวนอนของเหล็กปลอกที่รับแรงดึง
29) แรงกระทำสูงสุด รูปแบบการวิบัติ และการกระจายความเค้นตามขวาง
30) ความเค้นหลักต่ำสุด Sigma 3 ผลของการจำกัดการขยายตัว – อัตราส่วนระหว่างความเค้นสามแกนกับความเค้นแกนเดียว
31) ความเครียดพลาสติกจากแรงอัดใน Concrete และความเค้นในเหล็กเสริม
ความเค้นเฉือนสูงสุดที่กระทำบนเหล็กปลอกปิดด้านในถึงค่า 298 MPa ซึ่งยังอยู่ในช่วงยืดหยุ่นตามที่กำหนดโดยวัสดุ การสังเกตนี้นำไปสู่ข้อสรุปว่าการวิบัติจากแรงเฉือนเจาะทะลุไม่ใช่รูปแบบการวิบัติหลักในกรณีนี้
32) การตรวจจับโดยละเอียดของความเค้นวิกฤตบนเหล็กเสริมตามยาวและเหล็กปลอก
33) การโก่งตัวแบบไม่เชิงเส้น