Odkształcenie w gruncie

Z podanej wyżej dyskusji wyników prostych badań własności mechanicznych gruntu wynika, że jest on materiałem nieliniowym o własnościach spręży stoleplco-plastycznych. W przeciwieństwie do wielu materiałów grunt wykazuie odkształcenia trwale od samego początku procesu obciążania. Ta złożoność własności mechanicznych spowodowała, że do chwili obecnej nie sformułowano praw wiążących naprężenie i odkształcenie w gruncie. Mechanika gruntów nie posiada więc nadal rzeczywistych związków fizycznych. Z drugiej strony mechanika ciał nieliniowych nie pozwala jeszcze na analizę stanu naprężenia i odkształcenia w przypadku dowolnych warunków brzegowych (program uprawnienia budowlane na komputer).

Te dwie przyczyny powodują istotną słabość współczesnej mechaniki gruntu i utrudniają generalizację spostrzeżeń. Ustalanie poprawnych związków fizycznych wymaga wielu badań doświadczalnych i teoretycznych. Nie wystarczy obserwować doświadczalnie zależności pomiędzy niezmiennikami tensorów odkształceń i naprężeń ale trzeba również badać zależności wiążące pochodne czasowe tych wielkości (uprawnienia budowlane). Ponieważ grunt jako materiał o bardzo złożonych własnościach mechanicznych może również wykazać brak współosiowości tensorów naprężenia i odkształcenia, więc analiza doświadczalna musi obejmować wszystkie trzy niezmienniki obu tensorów. N. M. Newmark [19] sugeruje następującą postać związków fizycznych gdzie funkcje muszą być również funkcjami czasu oraz różnić się w zależności od tego czy opisują proces obciążania, czy odciążania (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Praktyka inżynierska

Praktyka inżynierska wymaga jednak pewnych danych ilościowych. W celu otrzymania konkretnych wyników liczbowych trzeba było w przeszłości i trzeba obecnie stosować idealizację - uproszczenie modelu mechanicznego gruntu. Zagadnienie częściowo ułatwia fakt, że w praktyce najczęściej analizuje się proces aktywnego obciążania (program egzamin ustny). Krzywoliniową zależność naprężenie-odkształcenie zastępuje się zależnością liniową oraz wprowadza wyraźną granicę plastyczności. Zakłada się również, że do czasu osiągnięcia naprężeń uplastyczniających grunt jest sprężysty i stosuje się do analizy metody liniowej teorii sprężystości. Taki idealizowany wykres gruntu jako ciała sprężysto-plastycznego. Tt-ki prawdy tylko dla zagęszczonych gruntów sypkich oraz zwartych gruntów spoistych (opinie o programie).

Przy powyższej idealizacji można oczywiście jedynie wpływ wyjściowego stopnia zagęszczenia, czy wyjściowego pnia plastyczności gruntu. W przypadku analizy stanu naprężenia i odkształcenia powyżej umownie wprowadzonej granicy plastyczności stosuje model ciała sztywnodastycznego i abstrahuje od odkształceń powstałych v obszarze sprężystym. Charakterystykę takiego ciała nie waż proces obciążania gruntu pod wznoszoną budowlą przebiega w długim okresie czasu, efekty lepkie nie mają istotnego wpływu jeżeli uwzględni odpowiednią poprawkę w liniowym modelu proporcjonalności. W konkretnych zagadnieniach korzysta się czasem z prostych modeli Teologicznych, zie stanowią one jednak podstawy do uogólnień i są słuszne tylko dla procesu obciążania (segregator aktów prawnych). Zagadnienia te będą rozpatrywane obszerniej w rozdziale 6.

Założenie, że grunt można traktować jako ciało sprężyste jednorodne i izotropowe pociąga za sobą konieczność wprowadzenia dwu stałych materiałowych, modułu Younga i współczynnika Poissona opisujących zachowanie się gruntu w procesie obciążania. Oczywiście stałe te można było uzyskać tylko w wyniku doświadczeń, w możliwie prostym stanie odkształcenia i naprężenia (promocja 3 w 1). Z uwagi na specyfikę gruntu odpadała, jak wiadomo możliwość badań w jednoosiowym stanie naprężenia. Nieznajomość pojęć niezmienniczych wielkości opisujących stan naprężenia i odkształcenia nie pozwalała na proste wyznaczenie modułu Younga i współczynnika Poissona oraz wymagała wprowadzenia innych, zastępczych stałych materiałowych. Takie postępowanie w ślad za Terzaghim przyjęli wszyscy czołowi badacze tworzący w latach 30 bieżącego stulecia podstawy mechaniki gruntów.