基本参数
基本参数
以下材料参数对于所有的材料模型来说都是必需的。
天然容重γ –岩土体的干容重（地下水位以上的岩土体）。地下水位以下岩土体的容重采用其他参数计算，见“浮容重”章节。
弹性模量E
弹性模量假定材料的刚度在整个加载过程中是不变的。但是对于岩土材料，这个假设只在很窄的一段可恢复的弹性变形区间内成立。当满足塑性条件时，弹性模量E对岩土材料在非线性模型中的应力应变行为几乎没有影响。
在一个给定的材料模型中，对于用户应该采用哪些材料参数以及这些材料参数应当取什么值（初始值，切线值，割线值...）的问题并没有一个简单而明确的答案。为了选择一个合适的模量类型，用户需要知道岩土材料在需要分析的岩土问题中的应力应变行为，并根据三轴试验得到的结果，选择相应的应力路径来对模量赋值。不过，这里也有一些建议用户可以采用。
理想应力-应变曲线和不同的土体模量
以下是对杨氏弹性模量E的相关说明：
- | 瞬时模量 E0 小荷载情况（假设应力-应变为线性关系），或当计算瞬时沉降时采用该模量 |
- | 割线模量E50 对应参考应力为最大应力（破坏时的应力）的一半（例如，用于分析扩展基础和桩基的沉降） |
- | 变形模量Edef 由实验得到的应力-应变曲线确定。当采用修正线弹性模型时（该模型假设岩土材料在加载和卸载中的应力应变行为不同），需要使用该模量。当分析岩土材料的卸载问题时（例如，地下构筑物，基坑底部隆起），使用该模量同使用由卸载回弹曲线得到的弹性模量Eur相比，将得到更大的变形结果。两个模量的近似关系如下： |
- | 压缩模量Eoed 取决于岩土材料的应力水平，应当根据岩土材料可能产生的应力大小范围来使用。Edef和Eoed之间的关系式如下： |
其中： | ν | - | 泊松比 |
Edef | - | 变形模量（割线模量） |
- | 弹性模量Eur 由卸载回弹曲线得到，在分析岩土材料的卸载问题时（开挖）使用，并且当使用修正线弹性模型时必须定义该弹性模量。 |
该弹性模量的值应当由三轴剪切试验测得。如果采用其他的试验方法（贯入试验，静力触探等），则需要设置一些相关文献中定义的相关系数。
在实际的建模过程中，建议先采用弹性模型分析，然后检查得到的应变场——根据Hookes 定律，这样的应变同施加的荷载和采用的弹性模量呈线性关系。如果得到的应变（位移）已经过大，用户则需重新设置之前采用的弹性模量的值。
泊松比ν– 均质弹性材料单向作用法向应力时其竖向应变和横向应变的比值，其表达式如下：
其中： | εy | - | 竖向应变 |
εx | - | 水平应变 |
泊松比的确定相对较简单。用户可以利用内嵌的岩土材料数据库来选择该岩土材料的泊松比值。如果施加的是小荷载，并使用了瞬时模量E0，那么也需要设置用于初始加载时的泊松比ν0。
