Comportamento del modello
Il modello elastico non lineare è caratterizzato da un comportamento elastico non lineare iperbolico. La corrispondente relazione tensione-deformazione è mostrata nella figura seguente.
A. Stati tensionali elastici reversibili
Il modello mostra il comportamento elastico della relazione tensione-deformazione caratterizzato da un modulo di elasticità variabile. Descrive il comportamento del terreno per le condizioni edometriche, cioè quelle in cui gli spostamenti orizzontali sono trascurabilmente piccoli rispetto a quelli verticali.
B. Rigidezza
Dipendenza dalla tensione:
Il modello del materiale è in grado di rappresentare la dipendenza dalle tensioni della rigidezza del terreno. Il terreno mostra rigidezze più elevate per tensioni maggiori. Questa proprietà è rappresentata dalla funzione per il modulo edometrico, come segue:
Oltre ai parametri di resistenza a taglio c e φ, per rappresentare la dipendenza delle tensioni sono necessari i seguenti valori caratteristici.
| Variabile | Significato |
|---|---|
| Eoed,ref | Modulo di tangenza determinato dalla prova dell'edometro per un particolare valore di tensione di riferimento. |
| pref | Tensione di riferimento per il modulo di rigidezza. |
| m | Esponente che controlla la dipendenza dalle tensioni del modulo di rigidezza. Può essere misurato sia nel test edometrico che nel test triassiale. |
Dipendenza dalla direzione del carico:
Inoltre, il modello del materiale considera la dipendenza della rigidezza dal percorso del carico. Il terreno mostra una rigidezza significativamente maggiore nel caso di scarico e ricarica rispetto al primo carico. Questa proprietà è ottenuta da un modulo edometrico modificato per lo scarico e la ricarica, che risulta come segue:
Rigidezza a piccola deformazione:
Nel modello del materiale, è possibile attivare la considerazione della maggiore rigidezza nell'area di piccole deformazioni ("Small Strain Stiffness"). Le piccole deformazioni formano una variabile di stato aggiuntiva per questo. La figura seguente mostra schematicamente la dipendenza della rigidezza dalle deformazioni mobilizzate.
C. Stati tensionali plastici irreversibili
Il modello non rappresenta i criteri di rottura e la plasticità.
Idoneità
Il modello elastico non lineare descritto sopra può rappresentare le proprietà essenziali del materiale del terreno, come la dipendenza dalle tensioni e la dipendenza dal percorso del carico, ed è quindi adatto per l'analisi degli spostamenti generalizzati. È valido per problemi per i quali si applica l'assunzione di condizioni edometriche, nonché per stati tensionali a una distanza dal limite di carico.
Le aree di applicazione sono i calcoli dei cedimenti di fondazioni allargate e sotto il riempimento della diga con la distanza dal caso di rottura.