Sự định vị biến dạng trong cát: tổng quan về các kết quả thử nghiệm thu được tại Grenoble bằng phương pháp nhiếp ảnh lập thể

Jacques Desrues1, Gioacchino Viggiani1
1Laboratoire 3S, CNRS-INPG-UJF, Grenoble, France

Tóm tắt

Tóm tắt

Các kết quả thử nghiệm được trình bày từ chương trình thử nghiệm nén căng phẳng có thoát nước trên cát được thực hiện tại Grenoble trong hai thập kỷ qua. Phân tích hệ thống các bức ảnh của mẫu biến dạng cho phép đo biến dạng và xác định các trường biến dạng trong suốt quá trình thử nghiệm, tức là: trước, trong và sau khi bắt đầu định vị biến dạng. Các nguyên tắc, chi tiết và độ chính xác của quy trình được mô tả, cũng như tính khả thi của nó trong việc mô tả chính xác các mẫu biến dạng. Những phát hiện liên quan đến sự xuất hiện và tiến triển của định vị biến dạng được thảo luận. Các vấn đề về phương hướng và độ dày của băng cắt cũng được đề cập, cùng với các mẫu định vị phức tạp tạm thời và bền vững, và hành vi thể tích bên trong một băng sau khi hình thành. Ảnh hưởng của các biến như trạng thái ban đầu của cát (áp lực hiệu quả và độ dày tương đối), kích thước và độ mảnh của mẫu, cũng như kích thước hạt được thảo luận. Bản quyền © 2004 John Wiley & Sons, Ltd

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Rice JR, 1976, Theoretical and Applied Mechanics, 207

10.1016/0022-5096(75)90001-0

Vardoulakis I, 1995, Bifurcation Analysis in Geomechanics

Ingenieur‐Archiv 1989 59 University of Karlsruhe (1988)—International workshop on limit analysis and bifurcation theory

DembickiE GudehusG SikoraZ(eds). Numerical Methods for Localization and Bifurcation of Granular Bodies. Geotechnical Department Technical University of Gdansk 1989.

Chambon R, 1994, Localisation and Bifurcation Theory for Soils and Rocks

Adachi T, 1998, Localization and Bifurcation Theory for Soils and Rocks

Mühlhaus H‐B, 2001, Bifurcation and Localisation Theory in Geomechanics

Labuz J, 2003, Bifurcations and Instabilities in Geomechanics

Roscoe KH, 1970, The influence of strains in soil mechanics, Géotechnique, 20, 29, 10.1680/geot.1970.20.2.129

10.1680/geot.1977.27.1.53

10.1016/0093-6413(76)90014-8

Vardoulakis I, 1978, Equilibrium bifurcation of granular earth bodies, Advances in Analytical and Geotechnical Instabilities, 13, 65

10.1002/nag.1610020203

VardoulakisI GoldscheiderM.Biaxial apparatus for testing shear bands in soils. Proceedings 10th ICSMFE Stockholm. Balkema: Rotterdam 1981; 4/61 819–82.

10.1680/geot.1985.35.3.299

Vardoulakis I, 1988, Theoretical and experimental bounds for shear‐band bifurcation strain in biaxial tests on dry sand, Research Mechanica, 23, 239

DesruesJ.La localisation de la déformation dans les matériaux granulaires. Thèse de Doctorat es Science USMG and INPG Grenoble France 1984.

Desrues J, 1987, Manuel de Rhéologie des Géomatériaux, 279

Desrues J, 1990, Geomaterials—Constitutive Equations and Modelling, 283

DesruesJ.Experimental strain localisation in plane strain tests on sands and weak rocks. Plasticity'95 Osaka Japan1995;415–418.

Desrues J, 1984, Mesure du champ de déformation d'un objet plan par la méthode stéréophotogrammétrique de faux relief, Journal de Mécanique Théorique et Appliquée, 3, 79

10.1016/0013-7944(85)90097-9

DesruesJ HammadW.Etude expérimentale de la localisation de la déformation sur sable: influence de la contrainte moyenne. Proceedings 12th ICSMFE Rio de Janeiro vol. 1. Balkema: Rotterdam 1989;31–32.

Desrues J, 1989, 2nd International Workshop on Numerical Methods for Localization and Bifurcation of Granular Bodies, 57

Roger V, 1998, Localization and Bifurcation Theory for Soils and Rocks, 239

10.1002/(SICI)1099-1484(199907)4:4<419::AID-CFM70>3.0.CO;2-1

10.1520/GTJ10161J

HanC.Localization of deformation in sand. Ph.D. Dissertation University of Minnesota Minneapolis MN;1991.

10.1680/geot.1991.41.1.49

Han C, 1993, Shear bands in biaxial tests on dry coarse sand, Soils and Foundations, 33, 118, 10.3208/sandf1972.33.118

ParkC‐S TatsuokaF.Anisotropic strength and deformation characteristics of sands in plane strain compression. Proceedings 13th ICSMFE vol. 1 New Delhi Balkema: Rotterdam 1994;1–4.

10.3208/sandf1972.26.65

10.3208/sandf1972.30.35

Yoshida T, 1994, Localisation and Bifurcation Theory for Soils and Rocks, 165

HarrisWW.Localization of loose granular soils and its effect on undrained steady state strength. Ph.D. Dissertation Northwestern University Evanston IL 1994.

10.1520/GTJ11016J

MooneyMA.An experimental study of strain localization and the behavior of sand. Ph.D. Dissertation Northwestern University Evanston IL 1996.

Finno RJ, 1996, Strain localization and undrained steady state of sands, Journal of Geotechnical Engineering, 122, 462, 10.1061/(ASCE)0733-9410(1996)122:6(462)

10.1680/geot.1997.47.1.149

Mooney MA, 1997, Undrained shear band deformation in granular material, Journal of Engineering Mechanics, 123, 577, 10.1061/(ASCE)0733-9399(1997)123:6(577)

FinnoRJ AlarconMA MooneyMA ViggianiG.Shear bands in plane strain active tests of moist tamped and pluviated sands. Proceedings 14th ICSMFE Hamburg. Balkema: Rotterdam 1997.

Mooney MA, 1998, A unique critical state for sand?, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 124, 1100, 10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:11(1100)

10.1061/(ASCE)1090-0241(2000)126:6(495)

10.1007/BF00532249

Tamagnini C, 1999, Localization and Bifurcation Theory for Soils and Rocks, 85

Chambon R, 2000, Localization criteria for non linear constitutive equations of geomaterials, Mechanics of Cohesive‐Frictional Materials, 5, 561, 10.1002/(SICI)1099-1484(200001)5:1<61::AID-CFM83>3.0.CO;2-M

10.1016/S0020-7683(02)00177-4

DesruesJ MokniM MazerolleF.Tomodensitométrie et localisation dans les sables. Proceedings 10th ECSMFE Florence. Balkema: Rotterdam 1991;61–64.

Desrues J, 1996, Void ratio evolution inside shear bands in triaxial sand specimens studied by computed tomography, Géotechnique, 46, 527, 10.1680/geot.1996.46.3.529

DesruesJ MokniM. Drained and undrained biaxial test data on Hostun RF sand (ALERT2002.zip) 2002. URL:http://geo.hmg.inpg.fr/desrues/doalert/.

DesruesJ. Shear Bands in plane strain compression tests on Hostun sand: selected videos URL:http://l3sphnum.hmg.inpg.fr/hps1/etagere/For_MM88_89.pdf.

HammadW.Modélisation non linéaire et étude expérimentale des bandes de cisaillement dans les sables. Thèse de Doctorat de l'Université J. Fourier Grenoble France 1991.

MokniM.Relations entre déformations en masse et déformations localisées dans les matériaux granulaires. Thèse de Doctorat de l'Université J. Fourier Grenoble France 1992.

RogerV.Etude expérimentale et théorique de la localisation des déformations dans les matériaux granulaires en condition isochore. Thèse de Doctorat de l'Université J. Fourier Grenoble France 2000.

Saada AS, 1999, Bifurcation and shear band propagation in sands, Géotechnique, 49, 367, 10.1680/geot.1999.49.3.367

10.1051/geotech/1990053067

Gilbert PA, 1988, Density variation in specimens subjected to cyclic and monotonic loads, Journal of Geotechnical Engineering, 114, 1, 10.1061/(ASCE)0733-9410(1988)114:1(1)

Benahmed N, 2002, Constitutive and Centrifuge Modelling: Two Extremes, 227

10.1680/geot.1970.20.3.308

10.1680/geot.1987.37.3.271

ArthurJFR DunstanT.Rupture layers in granular media. IUTAM Conference on Deformation and Failure of Granular Materials Delft. Balkema: Rotterdam 1982;453–459.

Viggiani G, 2001, Continuous and Discontinuous Modelling of Cohesive Frictional Materials, 111, 10.1007/3-540-44424-6_8

StroudMA.The behaviour of sand at low stress levels in the simple shear apparatus. PhD Thesis University of Cambridge Cambridge UK 1971.

Casagrande A, 1936, Characteristics of cohesionless soils affecting the stability of slopes and earth fills, Journal of the Boston Society of Civil Engineers, 23, 13

CasagrandeA.The shearing resistance of soils and its relation to the stability of earth dams. Proceedings of the Soils and Foundations Conference of the U.S. Engineering Department Boston 1938.

Schofield AN, 1968, Critical State Soil Mechanics

Wu W, 1996, Hypoplastic constitutive model with critical state for granular materials, Mechanics of Materials, 1, 143

10.3208/sandf.36.1

CasagrandeA WatsonJD.Compaction tests and critical density investigations of cohesionless materials for Franklin Falls Dam Merrimack Valley flood control. Corps of Engineers U.S. Army Engineering Office 1938.