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Inverse analysis–based interpretation of sand behavior from triaxial compression tests subjected to full end restraint / Youssef M.A. Hashash in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) 

Public ISBD [article]  in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 768-791 Titre : Inverse analysis–based interpretation of sand behavior from triaxial compression tests subjected to full end restraint Type de document : texte imprimé Auteurs : Youssef M.A. Hashash, Auteur ; Qingwei Fu, Auteur ; Ghaboussi, Jamshid, Auteur Article en page(s) : pp. 768-791 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sand  behavior  Laboratory  testing  Inverse  analysis  Friction  angle  Failure  criterion  Stress-dilatancy  Comportement  du  sable  Essais  en  laboratoire  Analyse  inverse  Angle  de  friction  Critère  de  rupture  Contrainte-dilatation Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Current laboratory testing often imposes or assumes uniform stress and strain distribution in a specimen for convenient data reduction to interpret soil behavior. This paper presents an inverse analysis framework, Self-learning Simulations (SelfSim), to interpret the drained behavior of sand from triaxial compression tests with fully frictional loading platens. The frictional platens result in significant bulging of and nonuniform stresses and strains within sand specimens. SelfSim treats the specimen as a boundary value problem (BVP) and extracts these nonuniform stresses and strains from within each specimen using external load and displacement measurements. The extracted behavior shows significant principal stress rotation, variation of intermediate principal stress, and nonuniform volume change throughout the specimen. Mobilized friction angles are interpreted on the two-dimensional slip surface associated with the Mohr–Coulomb failure criterion, on the octahedral plane associated with the Drucker–Prager failure criterion, and on the spatially mobilized plane (SMP) associated with the Matsuoka–Nakai failure criterion. The extracted stress–strain behavior is used to examine the sand’s stress-dilatancy characteristics. Proposed integration of SelfSim inverse analysis with laboratory testing opens the way for new and efficient approaches to soil behavior characterization under general loading conditions, needed for the solution of general geotechnical boundary value problems, from readily available laboratory tests. Les essais en laboratoire utilisés couramment imposent ou assument souvent une distribution uniforme des contraintes et déformations dans un spécimen pour réduire les données servant à interpréter le comportement du sol. Cet article présente un cadre pour une analyse inverse, Self-learning Simulations (SelfSim), pour interpréter le comportement drainé d’un sable lors d’essais en compression triaxiale avec des plateaux de chargement entièrement frictionnels. Les plateaux frictionnels provoquent un gonflement significatif et des contraintes et déformations non uniformes à l’intérieur du spécimen de sable. SelfSim considère le spécimen comme un problème de valeur frontière « BVP » et extrait les contraintes et déformations non uniforme de chaque spécimen en utilisant des mesures de chargement externe et de déplacement. Le comportement extrait montre une rotation importante des contraintes principales, des variations des contraintes principales intermédiaires, et un changement de volume non uniforme à travers le spécimen. Les angles de friction mobilisés sont interprétés à l’aide des surfaces de glissement en deux dimensions associées au critère de rupture Mohr–Coulomb, sur le plan octaédral associées au critère de rupture Drucker–Prager, et sur le plan mobilisé dans l’espace « SMP » associées avec le critère de rupture Matsuoka–Nakai. Le comportement en contrainte-déformation extrait est utilisé pour examiner les caractéristiques de contrainte-dilatation du sable. L’intégration proposée de l’analyse inverse SelfSim avec les essais en laboratoire ouvre la voie pour des approches nouvelles et efficaces pour caractériser les sols soumis à des conditions de chargement générales, qui sont nécessaires pour solutionner des problèmes géotechniques généraux de valeurs frontières à partir d’essais en laboratoire déjà disponibles. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Inverse analysis–based interpretation of sand behavior from triaxial compression tests subjected to full end restraint [texte imprimé] / Youssef M.A. Hashash, Auteur ; Qingwei Fu, Auteur ; Ghaboussi, Jamshid, Auteur . - pp. 768-791. Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 768-791 Mots-clés : Sand  behavior  Laboratory  testing  Inverse  analysis  Friction  angle  Failure  criterion  Stress-dilatancy  Comportement  du  sable  Essais  en  laboratoire  Analyse  inverse  Angle  de  friction  Critère  de  rupture  Contrainte-dilatation Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Current laboratory testing often imposes or assumes uniform stress and strain distribution in a specimen for convenient data reduction to interpret soil behavior. This paper presents an inverse analysis framework, Self-learning Simulations (SelfSim), to interpret the drained behavior of sand from triaxial compression tests with fully frictional loading platens. The frictional platens result in significant bulging of and nonuniform stresses and strains within sand specimens. SelfSim treats the specimen as a boundary value problem (BVP) and extracts these nonuniform stresses and strains from within each specimen using external load and displacement measurements. The extracted behavior shows significant principal stress rotation, variation of intermediate principal stress, and nonuniform volume change throughout the specimen. Mobilized friction angles are interpreted on the two-dimensional slip surface associated with the Mohr–Coulomb failure criterion, on the octahedral plane associated with the Drucker–Prager failure criterion, and on the spatially mobilized plane (SMP) associated with the Matsuoka–Nakai failure criterion. The extracted stress–strain behavior is used to examine the sand’s stress-dilatancy characteristics. Proposed integration of SelfSim inverse analysis with laboratory testing opens the way for new and efficient approaches to soil behavior characterization under general loading conditions, needed for the solution of general geotechnical boundary value problems, from readily available laboratory tests. Les essais en laboratoire utilisés couramment imposent ou assument souvent une distribution uniforme des contraintes et déformations dans un spécimen pour réduire les données servant à interpréter le comportement du sol. Cet article présente un cadre pour une analyse inverse, Self-learning Simulations (SelfSim), pour interpréter le comportement drainé d’un sable lors d’essais en compression triaxiale avec des plateaux de chargement entièrement frictionnels. Les plateaux frictionnels provoquent un gonflement significatif et des contraintes et déformations non uniformes à l’intérieur du spécimen de sable. SelfSim considère le spécimen comme un problème de valeur frontière « BVP » et extrait les contraintes et déformations non uniforme de chaque spécimen en utilisant des mesures de chargement externe et de déplacement. Le comportement extrait montre une rotation importante des contraintes principales, des variations des contraintes principales intermédiaires, et un changement de volume non uniforme à travers le spécimen. Les angles de friction mobilisés sont interprétés à l’aide des surfaces de glissement en deux dimensions associées au critère de rupture Mohr–Coulomb, sur le plan octaédral associées au critère de rupture Drucker–Prager, et sur le plan mobilisé dans l’espace « SMP » associées avec le critère de rupture Matsuoka–Nakai. Le comportement en contrainte-déformation extrait est utilisé pour examiner les caractéristiques de contrainte-dilatation du sable. L’intégration proposée de l’analyse inverse SelfSim avec les essais en laboratoire ouvre la voie pour des approches nouvelles et efficaces pour caractériser les sols soumis à des conditions de chargement générales, qui sont nécessaires pour solutionner des problèmes géotechniques généraux de valeurs frontières à partir d’essais en laboratoire déjà disponibles. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]