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Initial void ratio Anfängliches Porenvolumenverhältnis

Da das Porenvolumenverhältnis (void ratio) zu den Ausgabeparametern gehört, ist es erforderlich, dessen Anfangswert anzugeben. Im Allgemeinen ist das Porenvolumenverhältnis mit einem bestimmten Spannungs- und Dehnungszustand verknüpft. Wird ein Anfangswert vorgegeben, so wird angenommen, dass dieser dem Zustand am Ende des ersten Rechenschritts (geostatischer Spannungszustand) entspricht – siehe theoretisches Handbuch.

Im Allgemeinen hat die Entwicklung des Porenvolumenverhältnisses keinen Einfluss auf die Entwicklung von Dehnungen und Spannungen. In einem solchen Fall beeinflusst der Anfangswert lediglich den angezeigten Wert des resultierenden Porenvolumenverhältnisses in der grafischen Darstellung.Spielt dieser Wert in der Analyse keine Rolle oder ist für den Anwender nicht von Interesse, ist dessen tatsächlicher Wert unerheblich, und man kann den Standardwert als Ausgangspunkt übernehmen, d. h. ein = 1.

Der eingegebene Anfangswert des Porenvolumenverhältnisses beeinflusst die Spannungs-Dehnungs-Analyse nur in folgenden Fällen:

  • Materialmodelle, die Dilatanz über den Dilatanzwinkel ψ abbilden, berücksichtigen häufig eine Dilatanzbegrenzung, sobald das aktuelle Porenvolumenverhältnis den maximalen Wert überschreitet. Weitere Einzelheiten dazu finden sich beispielsweise in der Beschreibung des Drucker-Prager-Modells.
  • Bei Anwendung des hypoplastischen Tonmodells stellt das aktuelle Porenvolumenverhältnis einen Zustandsparameter dar, der den Verdichtungsgrad des Bodens beschreibt. In diesem Fall beeinflusst es direkt die Spannungs-Dehnungs-Beziehung, weshalb hier die Angabe eines realistischen Anfangswerts des Porenvolumenverhältnisses unerlässlich ist.

Das Anfangs-Porenvolumenverhältnis erscheint auch in der Formulierung von Stoffgesetzen bzw. bei der Dilatanzbegrenzung im Soft-Soil-Modell oder bei der Anwendung der Critical-State-Modelle, d. h. des Modified Cam-Clay- und des Generalized Cam-Clay-Modells. In diesen Fällen ist der Anfangswert jedoch kein Eingabeparameter, sondern wird automatisch bestimmt – basierend auf dem Spannungszustand am Ende des ersten Rechenschritts sowie den Parametern OCR oder POP , welche den Grad der Vorkonsolidierung angeben. preconsolidation.

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