壓縮模數

土樣在室內壓縮儀（固結儀）的側限（無側脹）壓縮試驗條件下應力與應變的比值。用E_s表示，

（MPa），式中e_l為土在自重應力作用下的孔隙比，a_v為土的壓縮係數（MPa^-1）。土的壓縮模量越大，壓縮性越小。 ^[2] 

現行國際土工試驗方法標準中壓縮模量的計算公式為：

，即壓力的變化除以形變量。

土的壓縮模量是評價土的壓縮性和計算地基變形的重要指標，是進行地基和建築物沉降計算時需要確定的一個主要土性參數。在工程中，通常是通過側限條件下固結試驗中的各項參數來直接計算的。事實上，地基土的特性是極其複雜的，其壓縮模量是隨荷載不斷變化的，如何正確估算是計算沉降的關鍵。

壓縮模量的工程意義有兩種：一是作為土的參數，對土的壓縮性、地基均勻性進行評價，都用E_{0.1- 0.2}，保證可比性；二是作為計算參數，依據E_s可採用分層總和法進行地基最終沉降量S計算，計算用E_p0-(p0+Δp)，保證真實可靠性。所以正確選用E_s對建築物的安全直觀重要。 ^[4] 

變形模量（deformation modulus），天然土層受到的豎向壓應力與發生的豎向總應變的比值。通常在將地層土體的本構模型簡化為彈性模型進行計算時採用。含義與彈性模量雷同，量值則同時包含塑性變形的影響，並常由原位荷載板試驗或旁壓儀試驗測定。 ^[1] 

彈性模量（elasticity modulus），亦稱“彈性常數”、“彈性係數”。材料在彈性極限內應力與應變的比值。反映材料的剛度，是度量物體在彈性範圍內受力時變形大小的常數。各向同性物體的彈性模量，包括拉壓彈性模量E、剪切彈性模量G、體積彈性模量K，以及泊松比μ 和拉梅彈性常數λ。對於各向同性彈性體，上述五個彈性模量中只有兩個是獨立的，故每一個彈性模量可用其中另兩個表示，如

材料的彈性模量由其本身的性質決定，可由實驗方法測定。它是彈性理論及其有關的學科中廣為使用的常數，多用於研究物體在外力影響下應力與應變的關係。此外，根據地震波在地球內部的傳播速度和彈性模量的關係，可為探索地球內部結構提供一定資料。 ^[5] 

體積模量（bulk modulus），又稱體積鬆弛模量。單位體積應變作用下的體積應力響應，常記作3K (t)，用它和剪切鬆弛模量G (t) 表述三維積分型本構關係。 ^[6] 

剪切模量（shear modulus），材料在剪切應力作用下，在彈性變形範圍內，切應力與切應變的比值。 即G=τ/γ。反映材料抵抗切應變的能力。各向同性材料，剪切模量與彈性模量之間存在着下式關係：G=E/2(1+ μ)。其中E為彈性模量，μ為泊松比。 各向異性複合材料不存在上述關係。 剪切模量因鋪層方式不同而異。但可用單向(0°)複合材料的剪切彈性模量計算獲得，因此，複合材料的剪切彈性模量G_xy是複合材料設計的重要參量。 ^[7] 

切線模量（tangent modulus），材料應力-應變曲線上某點切線傾角的正切。彈性階段的切線模量即彈性模量。鋼材和木材應力-應變曲線的彈塑性階段，混凝土應力-應變曲線的應力上升段，都是應力愈高，切線模量愈低。鋼材的切線模量用於研究鋼材在彈塑性階段的工作性能。 ^[8] 

割線模量（secant modulus），材料的非線性應力-應變關係曲線上的任一點與座標原點的連線所確定的模量。 ^[9] 

根據土的受力方式和取值方法的不同，定義出了以上這些模量，它們的研究角度雖然不同，但其本質基本一致。 ^[10]