Model sprężysty zmodyfikowany

W przypadku modelowania gruntów zachowanie typu liniowego można dopuścić tylko dla stosunkowo małych wartości przyłożonych obciążeń. Przy odciążeniu obserwuje się raczej niewielką wartość odkształceń sprężystych w porównaniu do odkształcenia całkowitego. W modelu biliniowym podjęto próbę przynajmniej częściowego uwzględnienia tego zjawiska poprzez przyjęcie różnych modułów sprężystości dla obciążania i odciążania.

Spadek sztywności materiału wzdłuż danej ścieżki obciążenia, przypisywany uplastycznieniu wyrażony jest za pomocą modułu sprężystości E, który można wyobrazić sobie jako moduł sieczny związany z pewnym poziomem naprężenia. Przyjmuje się, że przy odciążeniu występuje reakcja sprężysta. Dla uzyskania większej przejrzystości sformułowania modelu, moduł odkształcenia dla odciążenia jest zastępowany modułem odkształcenia dla odciążenia - ponownego obciążenia E_ur, który decyduje o reakcji gruntu na odciążenie i następujące po nim ponowne obciążenie do osiągnięcia wartości naprężenia w materiale przed odciążeniem. Od tego momentu reakcja gruntu ponownie jest zgodna z modułem sprężystości E

Graficzna reprezentacja prawa naprężenie-odkształcenie, opisująca związek między odkształceniem ε i naprężeniem σ, jest przedstawiona na rysunku, gdzie ε₀ = αΔθ oznacza początkowe odkształcenie spowodowane w tym konkretnym przypadku wyłącznie przez zmianę temperatury Δθ. Po odciążeniu możemy zaobserwować ewolucję trwałych, ale nie plastycznych odkształceń.

Parametry definiujące zmodyfikowany liniowo-sprężysty model materiałowy przedstawiono w poniższej tabeli.

W przybliżeniu, wartość modułu odciążenie/obciążenie E_ur równa się (2-5) razy moduł sprężystości E. W każdym przypadku należy zawsze uzyskać wartości obydwu tych parametrów z wiarygodnych badań.

Więcej szczegółów można znaleźć w przewodniku teoretycznym.