| Titre : | Viscoplastic constitutive approach for rate-sensitive structured clays |
| Auteurs : | Sean D. Hinchberger, Auteur ; Guangfeng Qu, Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Canadian geotechnical journal (Vol. 46 N° 6, Juin 2009) |
| Article en page(s) : | pp. 609-626 |
| Note générale : | Sciences de la Terre |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 550 (Sciences auxiliaires de la géologie.) |
| Tags : | Structure Creep rupture Elastic–viscoplastic Damage law State-dependent fluidity Stress relaxation Rupture en fluage Elastique–viscoplastique Loi du dommage Fluidité dépendante de l’état Relaxation des contraintes |
| Résumé : |
This paper extends an existing elastic–viscoplastic (EVP) constitutive model using a state-dependent viscosity parameter to describe the engineering response of undisturbed structured clay. The term structure refers to the effects of fabric and weak cementation bonds between clay particles. The extended constitutive model is coupled with the Biot consolidation theory and is formulated to describe the intrinsic or unstructured response of clay using overstress viscoplasticity, an elliptical cap yield surface, Drucker–Prager failure envelope, and a hardening law from critical state theory. The clay structure is mathematically accounted for by assuming that the initial fluidity of structured clay at yield and failure is very low and that the fluidity increases with increasing plastic strain. This process is usually referred to as “destructuration.” The formulation is evaluated using Saint-Jean-Vianney (SJV) clay by comparing calculated and measured behaviour during consolidated isotropically undrained triaxial compression, triaxial creep, and constant rate-of-strain Ko′-consolidation tests. The comparisons indicate that the EVP constitutive model can describe most of the rate-sensitive behaviour of SJV clay during both drained and undrained laboratory tests involving either constant-volume shear or predominantly volumetric compression of the soil skeleton.
Cet article présente une extension d’un modèle constitutif élastique–viscoplastique (EVP), utilisant un paramètre de viscosité dépendant de l’état, dans le but de décrire la réponse de l’argile structurale non dérangée. Le terme structure réfère aux effets de l’assemblage et des faibles liens de cimentation entre les particules d’argile. Le modèle constitutif étendu est couplé avec la théorie de consolidation de Biot et est formulé pour décrire les réponses intrinsèques ou non structurées de l’argile en utilisant la viscoplasticité en surcharge, une surface de limite élastique elliptique, une enveloppe de rupture de Drucker–Prager et une loi de durcissement provenant de la théorie de l’état critique. La structure de l’argile est représentée mathématiquement en considérant que la fluidité initiale de l’argile structurée à la limite élastique et à la rupture est très faible et que la fluidité augmente avec l’augmentation de la déformation plastique. Ce processus est généralement nommé « déstructuration ». La formulation est évaluée à partir d’argile de Saint-Jean-Vianney (SJV) en comparant le comportement calculé et mesuré durant la compression uniaxiale isotropique en condition non drainée, le fluage triaxial, et des essais de consolidation à taux de déformation constant Ko′. Les comparaisons indiquent que le modèle constitutif EVP peut décrire la plupart des comportements de l’argile SJV durant des essais de laboratoire drainés et non drainés impliquant soit du cisaillement à volume constant ou une compression principalement volumétrique du squelette du sol. |
| DEWEY : | 550 |
| ISSN : | 0008-3674 |
| En ligne : | http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=fra&journal=cgj&volume=46&year=0&issue=6&msno=t08-133 |
