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Analyzing Dynamic Behavior of Geopsynthetic-Reinforced Soil Retaining Walls / Ling, Hoe I. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°8 (Août 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 911-920 p. Titre : Analyzing Dynamic Behavior of Geopsynthetic-Reinforced Soil Retaining Walls Titre original : Analyse du Comportement Dynamique des Murs de Soutènement Renforcés Geo-Synthétiques de Sol Type de document : texte imprimé Auteurs : Ling, Hoe I., Auteur ; Huabei Liu, Auteur ; Kaliakin, Victor N. ; Leshchinsky, Dov ; Landis, Eric N., Editeur scientifique Article en page(s) : 911-920 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Retaining  walls  Soil  structure  Geosynthetics  Plasticity  Finite  elements  Murs  de  soutènement  Structure  de  sol  Geosynthètiques  Plasticité  Eléments  finis Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An advanced generalized plasticity soil model and bounding surface geosynthetic model, in conjunction with a dynamic finite element procedure, are used to analyze the behavior of geosynthetic-reinforced soil retaining walls. The construction behavior of a full-scale wall is first analyzed followed by a series of five shaking table tests conducted in a centrifuge. The parameters for the sandy backfill soils are calibrated through the results of monotonic and cyclic triaxial tests. The wall facing deformations, strains in the geogrid reinforcement layers, lateral earth pressures acting at the facing blocks, and vertical stresses at the foundation are presented. In the centrifugal shaking table tests, the response of the walls subject to 20 cycles of sinusoidal wave having a frequency of 2 Hz and of acceleration amplitude of 0.2g are compared with the results of analysis. The acceleration in the backfill, strain in the geogrid layers, and facing deformation are computed and compared to the test results. The results of analysis for both static and dynamic tests compared reasonably well with the experimental results. Un modèle généralisé avançé de sol de plasticité et le modèle geo-synthétique extérieur de bondissement, en même temps qu'un procédé fini dynamique d'élément, sont employés pour analyser le comportement des murs de soutènement renforcés geosynthetic de sol. Le comportement de construction d'un mur complet est d'abord analysé suivi d'une série de cinq essais de secousse de table effectués dans une centrifugeuse. Les paramètres pour sandy remblayent des sols sont calibrés par les résultats des essais à trois axes monotoniques et cycliques. Les déformations de revêtements de mur, contraintes dans les couches de renfort de geo-grille, la terre latérale pressurise l'action aux blocs de revêtements, et des efforts verticaux à la base sont présentés. Dans le centrifugeur secouant des essais de table, la réponse des murs sujet à 20 cycles de la vague sinusoïdale ayant une fréquence de 2 hertz et d'amplitude d'accélération de 0.2g sont comparées aux résultats de l'analyse. L'accélération dans le remblai, la contrainte dans les couches de geo-grille, et la déformation de revêtements sont calculées et comparées aux résultats d'essai. Les résultats de l'analyse pour les essais statiques et dynamiques ont raisonnablement bien rivalisé avec les résultats expérimentaux. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ling@civil.columbia.edu [article] Analyzing Dynamic Behavior of Geopsynthetic-Reinforced Soil Retaining Walls = Analyse du Comportement Dynamique des Murs de Soutènement Renforcés Geo-Synthétiques de Sol [texte imprimé] / Ling, Hoe I., Auteur ; Huabei Liu, Auteur ; Kaliakin, Victor N. ; Leshchinsky, Dov ; Landis, Eric N., Editeur scientifique . - 911-920 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 911-920 p. Mots-clés : Retaining  walls  Soil  structure  Geosynthetics  Plasticity  Finite  elements  Murs  de  soutènement  Structure  de  sol  Geosynthètiques  Plasticité  Eléments  finis Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An advanced generalized plasticity soil model and bounding surface geosynthetic model, in conjunction with a dynamic finite element procedure, are used to analyze the behavior of geosynthetic-reinforced soil retaining walls. The construction behavior of a full-scale wall is first analyzed followed by a series of five shaking table tests conducted in a centrifuge. The parameters for the sandy backfill soils are calibrated through the results of monotonic and cyclic triaxial tests. The wall facing deformations, strains in the geogrid reinforcement layers, lateral earth pressures acting at the facing blocks, and vertical stresses at the foundation are presented. In the centrifugal shaking table tests, the response of the walls subject to 20 cycles of sinusoidal wave having a frequency of 2 Hz and of acceleration amplitude of 0.2g are compared with the results of analysis. The acceleration in the backfill, strain in the geogrid layers, and facing deformation are computed and compared to the test results. The results of analysis for both static and dynamic tests compared reasonably well with the experimental results. Un modèle généralisé avançé de sol de plasticité et le modèle geo-synthétique extérieur de bondissement, en même temps qu'un procédé fini dynamique d'élément, sont employés pour analyser le comportement des murs de soutènement renforcés geosynthetic de sol. Le comportement de construction d'un mur complet est d'abord analysé suivi d'une série de cinq essais de secousse de table effectués dans une centrifugeuse. Les paramètres pour sandy remblayent des sols sont calibrés par les résultats des essais à trois axes monotoniques et cycliques. Les déformations de revêtements de mur, contraintes dans les couches de renfort de geo-grille, la terre latérale pressurise l'action aux blocs de revêtements, et des efforts verticaux à la base sont présentés. Dans le centrifugeur secouant des essais de table, la réponse des murs sujet à 20 cycles de la vague sinusoïdale ayant une fréquence de 2 hertz et d'amplitude d'accélération de 0.2g sont comparées aux résultats de l'analyse. L'accélération dans le remblai, la contrainte dans les couches de geo-grille, et la déformation de revêtements sont calculées et comparées aux résultats d'essai. Les résultats de l'analyse pour les essais statiques et dynamiques ont raisonnablement bien rivalisé avec les résultats expérimentaux. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ling@civil.columbia.edu

Long-term reinforcement load of geosynthetic-reinforced soil retaining walls / Huabei Liu in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, Vol. 135 N° 7 (Juillet 2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 135 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 875–889 Titre : Long-term reinforcement load of geosynthetic-reinforced soil retaining walls Type de document : texte imprimé Auteurs : Huabei Liu, Auteur ; Myoung-Soo Won, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 875–889 Note générale : Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Geosynthetics  Retaining  walls  Soil  structures  Reinforcement  Finite  element  method  Parameters Résumé : As increasing number of geosynthetic-reinforced soil (GRS) retaining walls are built for permanent purpose, and their long-term behaviors have become one of the most critical issues in design. However, there has been very limited study on long-term reinforcement load and its relation to various parameters of GRS walls. A finite-element procedure for the long-term response of geosynthetic-reinforced soil structures with granular backfills was first validated against the long-term model test. Extensive finite-element analyses considering the viscous properties of geosynthetic reinforcements were then carried out to investigate the load distributions in geosynthetic reinforcements of GRS walls under operational condition. Construction sequence was simulated and a creep analysis of 10years was subsequently conducted on each model wall. The effects of wall parameters, including backfill soil, reinforcement length, reinforcement spacing, reinforcement stiffness, and creep rate of reinforcement were investigated. It is found from the analyses that: (1) the maximum reinforcement load of GRS walls under working stress condition was generally smaller than that estimated using the FHwA design but it is dependent on the global reinforcement stiffness Sglobal ; (2) the surface of maximum reinforcement load did not coincide with the Rankine’s surface suggested by FHwA design guidelines for vertical GRS walls and it was affected by the strength of backfill soil, reinforcement length, reinforcement spacing, and reinforcement stiffness; (3) for GRS walls under operational condition, reinforcement loads were closely related to the mobilized stiffness of backfill soil; (4) isochrone curves can be used to interpret the effects of reinforcement stiffness and creep rate on both short-term and long-term performances of GRS walls under operational condition, and with an increase in the reinforcement stiffness, the maximum reinforcement load increased; and (5) the global reinforcement stiffness Sglobal , which is related to the isochrones stiffness of reinforcement as well as reinforcement spacing was related to the total reinforcement load Tmaxtotal and with an increase in the global stiffness, the total reinforcement load increased. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29GT.1943-5606.0000052 [article] Long-term reinforcement load of geosynthetic-reinforced soil retaining walls [texte imprimé] / Huabei Liu, Auteur ; Myoung-Soo Won, Auteur . - 2009 . - pp. 875–889. Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 135 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 875–889 Mots-clés : Geosynthetics  Retaining  walls  Soil  structures  Reinforcement  Finite  element  method  Parameters Résumé : As increasing number of geosynthetic-reinforced soil (GRS) retaining walls are built for permanent purpose, and their long-term behaviors have become one of the most critical issues in design. However, there has been very limited study on long-term reinforcement load and its relation to various parameters of GRS walls. A finite-element procedure for the long-term response of geosynthetic-reinforced soil structures with granular backfills was first validated against the long-term model test. Extensive finite-element analyses considering the viscous properties of geosynthetic reinforcements were then carried out to investigate the load distributions in geosynthetic reinforcements of GRS walls under operational condition. Construction sequence was simulated and a creep analysis of 10years was subsequently conducted on each model wall. The effects of wall parameters, including backfill soil, reinforcement length, reinforcement spacing, reinforcement stiffness, and creep rate of reinforcement were investigated. It is found from the analyses that: (1) the maximum reinforcement load of GRS walls under working stress condition was generally smaller than that estimated using the FHwA design but it is dependent on the global reinforcement stiffness Sglobal ; (2) the surface of maximum reinforcement load did not coincide with the Rankine’s surface suggested by FHwA design guidelines for vertical GRS walls and it was affected by the strength of backfill soil, reinforcement length, reinforcement spacing, and reinforcement stiffness; (3) for GRS walls under operational condition, reinforcement loads were closely related to the mobilized stiffness of backfill soil; (4) isochrone curves can be used to interpret the effects of reinforcement stiffness and creep rate on both short-term and long-term performances of GRS walls under operational condition, and with an increase in the reinforcement stiffness, the maximum reinforcement load increased; and (5) the global reinforcement stiffness Sglobal , which is related to the isochrones stiffness of reinforcement as well as reinforcement spacing was related to the total reinforcement load Tmaxtotal and with an increase in the global stiffness, the total reinforcement load increased. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29GT.1943-5606.0000052

Parametric Studies on the Behavior of Reinforced Soil Retaining Walls under Earthquake Loading / Ling, Hoe in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N°10 (Octobre 2005) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°10 (Octobre 2005) . - 1056-1065 p. Titre : Parametric Studies on the Behavior of Reinforced Soil Retaining Walls under Earthquake Loading Titre original : Etudes Paramétriques sur le Comportement des Murs de Soutènement Renforcés de Sol sous le Chargement de Tremblement de Terre Type de document : texte imprimé Auteurs : Ling, Hoe, Auteur ; Mohri, Yoshiyuki, Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Huabei Liu, Auteur Article en page(s) : 1056-1065 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Soil  stabilization  Finite  elements  Earthquake  loads  Plasticity  Parameters  Retaining  walls  Stabilisation  de  sol  Eléments  finis  Charges  de  tremblement  de  terre  Plasticité  Paramètres  Murs  de  soutènement Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : The Finite element procedures are extremely useful in gaining insights into the behavior of reinforced soil retaining walls. In this study, a validated finite element procedure was used for conducting a series of parametric studies on the behavior of reinforced soil walls under construction and subject to earthquake loading. The Procedure utilized a nonlinear numerical algorithms that incorporated a generalized plasticity soil model and a bounding surface geosynthetic model. The Reinforcement layouts, soil properties under monotonic and cyclic loadings, block interaction properties, and earthquake motions were among major variables of investigation. The Performance of the wall was presented for the facing deformation and crest surface settlement, lateral earth pressure, tensile force in the reinforcement layers, and acceleration amplification. The Effects of soil properties, earthquake motions, and reinforcement layouts are issues of major design concern under earthquake loading. The Deformation, reinforcement forces, and earth pressure increased drastically under earthquake loading compared to end of construction. Les procédures finies d'élément sont extrêmement utiles en gagnant des perspicacités dans le comportement des murs de soutènement renforcés de sol. Dans cette étude, un procédé fini validé d'élément a été employé pour entreprendre une série d'études paramétriques sur le comportement des murs renforcés de sol en construction et sujet au chargement de tremblement de terre. Le procédé a utilisé les algorithmes numériques non-linéaires qui ont incorporé un modèle généralisé de sol de plasticité et un modèle geosynthetique extérieur de bondissement. Les dispositions de renfort, les propriétés de sol sous des chargements monotoniques et cycliques, les propriétés d'interaction de bloc, et les mouvements de tremblement de terre étaient parmi des variables principales de recherche. L'exécution du mur a été présentée pour la déformation de revêtements et le règlement extérieur de crête, la pression latérale de la terre, la force de tension dans les couches de renfort, et l'amplification d'accélération. Les effets des propriétés de sol, des mouvements de tremblement de terre, et des dispositions de renfort sont des issues de souci principal de conception sous le chargement de tremblement de terre. La déformation, les forces de renfort, et la pression de la terre ont augmenté rigoureusement sous le chargement de tremblement de terre comparé à la fin de la construction. En ligne : ling@civil.columbia.edu, [article] Parametric Studies on the Behavior of Reinforced Soil Retaining Walls under Earthquake Loading = Etudes Paramétriques sur le Comportement des Murs de Soutènement Renforcés de Sol sous le Chargement de Tremblement de Terre [texte imprimé] / Ling, Hoe, Auteur ; Mohri, Yoshiyuki, Auteur ; Manzari, Madjid T., Editeur scientifique ; Huabei Liu, Auteur . - 1056-1065 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°10 (Octobre 2005) . - 1056-1065 p. Mots-clés : Soil  stabilization  Finite  elements  Earthquake  loads  Plasticity  Parameters  Retaining  walls  Stabilisation  de  sol  Eléments  finis  Charges  de  tremblement  de  terre  Plasticité  Paramètres  Murs  de  soutènement Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : The Finite element procedures are extremely useful in gaining insights into the behavior of reinforced soil retaining walls. In this study, a validated finite element procedure was used for conducting a series of parametric studies on the behavior of reinforced soil walls under construction and subject to earthquake loading. The Procedure utilized a nonlinear numerical algorithms that incorporated a generalized plasticity soil model and a bounding surface geosynthetic model. The Reinforcement layouts, soil properties under monotonic and cyclic loadings, block interaction properties, and earthquake motions were among major variables of investigation. The Performance of the wall was presented for the facing deformation and crest surface settlement, lateral earth pressure, tensile force in the reinforcement layers, and acceleration amplification. The Effects of soil properties, earthquake motions, and reinforcement layouts are issues of major design concern under earthquake loading. The Deformation, reinforcement forces, and earth pressure increased drastically under earthquake loading compared to end of construction. Les procédures finies d'élément sont extrêmement utiles en gagnant des perspicacités dans le comportement des murs de soutènement renforcés de sol. Dans cette étude, un procédé fini validé d'élément a été employé pour entreprendre une série d'études paramétriques sur le comportement des murs renforcés de sol en construction et sujet au chargement de tremblement de terre. Le procédé a utilisé les algorithmes numériques non-linéaires qui ont incorporé un modèle généralisé de sol de plasticité et un modèle geosynthetique extérieur de bondissement. Les dispositions de renfort, les propriétés de sol sous des chargements monotoniques et cycliques, les propriétés d'interaction de bloc, et les mouvements de tremblement de terre étaient parmi des variables principales de recherche. L'exécution du mur a été présentée pour la déformation de revêtements et le règlement extérieur de crête, la pression latérale de la terre, la force de tension dans les couches de renfort, et l'amplification d'accélération. Les effets des propriétés de sol, des mouvements de tremblement de terre, et des dispositions de renfort sont des issues de souci principal de conception sous le chargement de tremblement de terre. La déformation, les forces de renfort, et la pression de la terre ont augmenté rigoureusement sous le chargement de tremblement de terre comparé à la fin de la construction. En ligne : ling@civil.columbia.edu,

Unified elastoplastic–viscoplastic bounding surface model of geosynthetics and its applications to geosynthetic reinforced soil-retaining wall analysis / Huabei Liu in Journal of engineering mechanics, Vol. 133 N°7 (Juillet 2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°7 (Juillet 2007) . - pp.801–815. Titre : Unified elastoplastic–viscoplastic bounding surface model of geosynthetics and its applications to geosynthetic reinforced soil-retaining wall analysis Type de document : texte imprimé Auteurs : Huabei Liu, Auteur ; Ling, Hoe I., Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp.801–815. Note générale : Applied mechanics Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time  dependence  Geosynthetics  Viscoplasticity  Creep  Plasticity Résumé : The static and dynamic behaviors of reinforced soil structures are possibly subjected to the effects of creep or stress relaxation due to the time-dependent behavior of geosynthetic inclusions and backfill. To simulate the time-dependent monotonic and cyclic behavior of geosynthetics, an isothermal constitutive model is formulated within the framework of elastoplasticity–viscoplasticity. The concept of bounding surface plasticity is first utilized to formulate a time-independent cyclic model of geosynthetics. In order to capture the hardening stiffness of some polyester geosynthetics, an exponential bounding curve is used in simulating the primary loading. The time-independent version of the model was extended into an elastoplastic–viscoplastic model using overstress viscoplasticity with reference to available experimental data. The model was evaluated using creep, stress relaxation, monotonic, and cyclic loading test results obtained for different geosynthetics. It was then incorporated into a finite-element code and the static and dynamic behavior of a geosynthetic reinforced soil wall was analyzed. The analyzed results, with and without consideration to the time-dependent behavior of the reinforcements, were compared. It was demonstrated that although the end-of-construction behavior of the reinforced soil wall was less influenced by the time-dependent properties of geogrids, the long-term performance was considerably affected. The seismic response was also affected to some extent by the rate-dependent behavior of geogrids. The effects were more significant for short and/or large vertical spacing reinforcement layout. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282007%29133%3A7%2880 [...] [article] Unified elastoplastic–viscoplastic bounding surface model of geosynthetics and its applications to geosynthetic reinforced soil-retaining wall analysis [texte imprimé] / Huabei Liu, Auteur ; Ling, Hoe I., Auteur . - 2007 . - pp.801–815. Applied mechanics Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°7 (Juillet 2007) . - pp.801–815. Mots-clés : Time  dependence  Geosynthetics  Viscoplasticity  Creep  Plasticity Résumé : The static and dynamic behaviors of reinforced soil structures are possibly subjected to the effects of creep or stress relaxation due to the time-dependent behavior of geosynthetic inclusions and backfill. To simulate the time-dependent monotonic and cyclic behavior of geosynthetics, an isothermal constitutive model is formulated within the framework of elastoplasticity–viscoplasticity. The concept of bounding surface plasticity is first utilized to formulate a time-independent cyclic model of geosynthetics. In order to capture the hardening stiffness of some polyester geosynthetics, an exponential bounding curve is used in simulating the primary loading. The time-independent version of the model was extended into an elastoplastic–viscoplastic model using overstress viscoplasticity with reference to available experimental data. The model was evaluated using creep, stress relaxation, monotonic, and cyclic loading test results obtained for different geosynthetics. It was then incorporated into a finite-element code and the static and dynamic behavior of a geosynthetic reinforced soil wall was analyzed. The analyzed results, with and without consideration to the time-dependent behavior of the reinforcements, were compared. It was demonstrated that although the end-of-construction behavior of the reinforced soil wall was less influenced by the time-dependent properties of geogrids, the long-term performance was considerably affected. The seismic response was also affected to some extent by the rate-dependent behavior of geogrids. The effects were more significant for short and/or large vertical spacing reinforcement layout. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282007%29133%3A7%2880 [...]