Application of a generalized subgrade model in the analysis of circular plates on elastic foundations

ABSTRACT: A new rigorous and adjustable, yet quite handy, continuum foundation model recently proposed by Worku, the senior author, without neglecting any stress, strain, or deformation component in the subgrade is utilized to analyze circular plates on elastic foundations. The governing differential equations for the case of axisymmetric loading are solved for two variants of the model: Winkler-type and Pasternak-type models. Closed form solutions are presented for different loading conditions on small and large circular plates. The finite-element-based software PLAXIS 2D is used to calibrate the presented model variants by seeking agreement with respect to the maximum deflection. Numerical examples are solved to demonstrate the performance of the models. The outputs show that the proposed models are suitable to conduct analyses of plates and beams efficiently.

RÉSUMÉ: Un nouveau modèle de fondation de continuum rigoureux et ajustable, mais assez pratique, récemment proposé par Worku, l’auteur principal, sans négliger aucune contrainte, déformation ou composante de déformation dans le sol de fondation est utilisé pour analyser les plaques circulaires sur les fondations élastiques. Les équations différentielles régissant le cas du chargement axisymétrique sont résolues pour deux variantes du modèle: les modèles de type Winkler et Pasternak. Des solutions sous forme fermée sont présentées pour différentes conditions de chargement sur de petites et grandes plaques circulaires. Le logiciel à éléments finis PLAXIS 2D est utilisé pour calibrer les variantes de modèle présentées en recherchant un accord en ce qui concerne la déflexion maximale. Des exemples numériques sont résolus pour démontrer les performances des modèles. Les résultats montrent que les modèles proposés conviennent pour effectuer efficacement des analyses de plaques et de poutres.