Modifiziertes Elastisches Modell
Bei der Modellierung von Böden ist die Annahme eines linear-elastischen Verhaltens nur bei relativ geringen Auflasten gültig.Selbst bei Entlastung zeigt sich, dass die elastische Dehnung im Vergleich zur gesamten Dehnung meist nur einen geringen Anteil ausmacht.
Die Abnahme der Steifigkeit entlang des Belastungspfades infolge plastischer Dehnungen wird durch die Definition des Elastizitätsmoduls E erfasst, welcher als ein Sekantenmodul verstanden werden kann, bezogen auf ein bestimmtes Spannungsniveau.Bei Entlastung wird hingegen ein rein elastisches Verhalten angenommen.Dieser Entlastungszweig wird im Modell über den Entlastungs-/Wiederbelastungsmodul Eur dargestellt. Das Modell steuert die Bodenreaktion bei Entlastung sowie anschließender Wiederbelastung, solange das zuvor erreichte Spannungsniveau nicht überschritten wird.Ab diesem Punkt folgt das Bodenverhalten erneut dem ursprünglichen Elastizitätsmodul E.
Die grafische Darstellung des Spannungs-Dehnungs-Gesetzes ergibt sich aus der folgenden Abbildung, wobei ε0 = αΔθ die Anfangsdehnung darstellt, die in diesem Fall ausschließlich durch die Temperaturänderung Δθ verursacht wird. Bei der Entlastung kann es zur Entstehung bleibender, jedoch nicht plastischer Dehnungen kommen.
Die Parameter, die das modifizierte elastische Materialmodell definieren, sind in der folgenden Tabelle dargestellt:
Symbol | Einheit | Beschreibung | |
| [MPa] | Elastizitätsmodul | |
| [MPa] | Entlastungs-/Wiederbelastungsmodul | |
| [-] | Querdehnungszahl | |
| [kN/m3] | Wichte | |
| [-] | Anfangs-Porenzahl entsprechend dem Zustand am Ende des 1. Rechenschritts | |
| [1/K] | Wärmeausdehnungskoeffizient (bei Berücksichtigung von Temperatureffekten) |
Ein ungefährer Richtwert für den Entlastungs-/Wiederbelastungsmodul Eur liegt bei etwa dem 2- bis 5-fachen des Elastizitätsmoduls E. In jedem Fall sollte ein verlässlicher Wert dieser Module durch experimentelle Messungen abgesichert werden.
Weitere Einzelheiten finden Sie im theoretischen Handbuch.