کلاهک-سازه در مدلسازی غیرخطی اندرکنش خاک، شمع، کلاهک و سازه میتوان از روشهای متعدد مستقیم با مدلسازی اجزاء محدود یا روشهای ساده شده تحلیلی نظیر استفاده از فنر و میراگر غیرخطی بصورت تیر بر روی تکیهگاه ارتجاعی وینکلر استفاده نمود. در این روش، محیط پیوسته خاک به لایههای مجزا تقسیم شده و هر الیه با استفاده از یک سری فنر و میراگر معادل مدلسازی میشود. فنرهای مدل شده شامل سه فنر از نوع انتقالی است که دو فنر در راستای عمود بر هم و بصورت افقی و یک فنر به صورت قائم است. همچنین، متناظر با هر کدام از این فنرها، میراگرهایی به موازات آنها مدل میشود و بدین ترتیب، سختی و میرایی هر الیه خاک به صورت مجزا در نظر گرفته میشود. میزان سختی و میرایی هر الیه با آزمای شهای صحرایی و آزمایشگاهی ژئوتکنیکی تعیین میشود. این (y-p) فنرها و میراگرها با استفاده از نمودارهای رفتاری استخراج شده برای حالت افقی، (z-t) (Z-Q)، حالت اصطکاکی قائم و حالت اتکائی قائم تعریف میشوند.