Numerická implementace MCC a GCC modelů
Důležitým bodem, zajišťujícím korektní použití MCC a GCC materiálových modelů, je určení počátečního předkonsolidačního napětí pcin a příslušného objemového modulu Kin . Tyto dva parametry se ovšem přímo nezadávají, nýbrž jsou určeny programem na základě předpokládaného rozložení počáteční napjatosti. Připomeňme tři základní možnosti stanovení počáteční napjatosti:
1. Použití Ko procedury
Užití Ko procedury vede na hodnotu počátečního středního napětí ve tvaru:
kde: | Ko | - | součinitel bočního zemního tlaku v klidu |
γ | - | objemová tíha zeminy | |
h | - | aktuální hloubka pod terénem |
Za předpokladu normální konsolidace určíme pcin z podmínky, že příslušné aktuální napětí splňuje podmínku plasticity:
kde: | Mcs | - | směrnice linie kritického stavu |
J | - | equivalentní deviatorické napětí | |
σm | - | střední napětí |
Veličiny J a σm jsou definovány následujícími vztahy:
| | |
| | |
| | |
| ||
| ||
kde: | Ed | - | ekvivalentní deviatorická deformace |
eij | - | tensor deviatorické deformace | |
εij | - | tensor celkové deformace | |
εv | - | objemová deformace | |
σij | - | tensor napětí | |
sij | - | tensor deviatorického napětí | |
δij | - | Kroneckerovo delta | |
Dijkl | - | tensor materiálové tuhosti | |
G | - | smykový modul | |
K | - | objemový modul | |
E | - | modul pružnosti | |
ν | - | Poissonovo číslo |
V případě triaxiálové komprese či extense lze směrnici linie kritického stavu Mcs určit ze vztahů:
V případě překonsolidovaných zemin upravíme parametr pcin podle vztahu:
Počáteční objemový modul je dán výrazem:
kde aktuální číslo pórovitosti e zapíšeme ve tvaru:
Pro malá napětí 
dostaneme:
2. Standardní (elastický) výpočet
Připomeňme, že program umožňuje výměnu zeminy mezi jednotlivými fázemi. Tuto možnost lze využít v případech, kdy Ko proceduru nelze aplikovat. Počáteční střední napětí je stanoveno za předpokladu elastického chování zeminy. Veličiny pcin a Kin pak již určíme z předchozích vzorců. Od druhé fáze pak nahradíme elastický materiálový model požadovaným modelem MCC nebo GCC.
3. Standardní (plastický) výpočet
Plastický výpočet předpokládá použití MCC nebo GCC modelů již od první fáze. V takovém případě se předpokládá, že materiálový bod zeminy se posouvá po linii normální konsolidace s počátečními hodnotami pcin a Kin určenými vztahy:
Výsledné plastické deformace jsou před dalším výpočtem nastaveny na nulu. V některých případech může tento postup divergovat.