A new hardening rule to model the effect of density on soil behavior

• Márcio Muniz de Farias ^[1] ; Robinson Andrés Giraldo-Zuluaga ^[1] ; Teruo Nakai ^[2]
  1. [1] Universidade de Brasília

     Universidade de Brasília

     Brasil

     
  2. [2] Nagoya Institute of Technology

     Nagoya Institute of Technology

     Naka-ku, Japón

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 83, Nº. 197, 2016, págs. 58-67
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Una nueva regla endurecimiento para modelar el efecto de la densidad en el comportamiento de los suelos
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• Resumen
  • español

    Los autores proponen una nueva ley de endurecimiento para modelos constitutivos basados en el concepto subloading. Este concepto permite una transición suave entre la descarga y la recarga. Lo más importante es que caracteriza el suelo con un único grupo de parámetros, independientes de la densidad inicial. La nueva regla busca mejorar el modelo original propuesto por el último autor. La versión inicial incluía una regla de evolución lineal en aras de la simplicidad, sin incluir pruebas empíricas de dicha ley. Esta nueva versión propone una ley exponencial que se ajusta mejor los datos experimentales. Esta ley requiere sólo dos parámetros, con una interpretación física clara, obtenidos a partir de ensayos simples de compresión unidimensional. El modelo se basó en ensayos controlados con esferas de vidrio, sin embargo, fue aplicado a suelos granulares y arcillosos. Los resultados muestran que el modelo puede reproducir muy bien el comportamiento de suelos reales.

  • English

    The authors propose a new hardening rule for constitutive models based on the subloading concept. This concept allows a smooth transition between unloading and reloading. Most importantly it characterizes the soil with a single set of parameters regardless of its initial density state. The new rule aims to improve the original model proposed by the last author. The original version included a linear evolution rule for the sake of simplicity, but did not include any empirical evidence for such law. This new version proposes an exponential law that provides a better fit to the experimental data. This law requires only two parameters with a clear physical interpretation. These parameters can be obtained from simple one-dimensional compression tests. The model was based on controlled tests performed with glass spheres, but was applied to real granular and clay soils. The results show that the model can very successfully reproduce the behavior of real soils.