Data from an extensive series of drained tests on dense sand in a directional shear cell have been used to explore the interaction of inherent and induced anisotropy. The essential link between previous strain and induced anisotropy has been demonstrated. This link is shown to hold regardless of any inherent anisotropy or previous cyclic rotation of principal stress directions. In dense sand a small permanent shear strain of the order of 0·5% leads to significant induced anisotropy. Induced anisotropy is shown as causing very large directional variations in stiffness of sand and associated capability for porewater pressure generation. The underlying causes of inherent and induced anisotropy are discussed and related to the widely recognized persistence of inherent anisotropy which frequently controls peak shear resistance. Possible methods for predicting the effects of anisotropy are briefly discussed. Des données obtenues à partir d'une série grande d'essais drainés effectués sur du sable dense dans une cellule de cisaillement directionnel ont été employées pour étudier l'interaction entre l'anisotropie inhérente et induite. On a démontré que le lien essentiel prouvé entre la déformation précédente et l'anisotropie induite reste valable indépendamment de l'anisotropie inhérente ou de la rotation cyclique précédente des directions principales de contrainte. Dans du sable dense une petite déformation de cisaillement permanente de l'ordre de 0, 5% produit une anisotropie induite importante. On indique comment l'anisotropie induite provoque de très grandes variations différentielles dans la rigidité du sable et la capacité associée pour générer la pression de l'eau interstitielle. Les raisons profondes de l'anisotropie inhérente et induite sont discutées et reliées à la persistance connue de l'anisotropie inhérente qui régit fréquemment la résistance maximale au cisaillement. L'article discute brièvement des methods possibles pour prévoir les effets de l'anisotropie.
The effects of rotating principal stress directions cyclically in sand under drained conditions are described. Other variables have been eliminated or made the subject of a separate assessment. The necessity of distinguishing between cyclic stress paths involving different rotations of principal stress directions is demonstrated. New aspects of material behaviour observed include a strong tendency of the major principal strain increment direction to follow with a phase lag the change in direction of the stress increment rather than stress. A new stress4ilatancy relationship is found in continuous cyclic rotation. The amplitude of this rotation establishes the minimum principal stress ratio σ1'/σ3' at which strain accumulates continuously, cycle by cycle, for any density of sand. In loose sand the same amplitude also controls the maximum compression achieved. As this compression increases with amplitude the same mechanism would account for the remarkably dense deposits of sand formed in the North Sea. The findings should be helpful in assessing the effects and risks of particular cyclic loading stress paths. For instance there is a risk of generating high pore pressures in dense sand as a result of some cyclic stress paths, but no risk if the directions of principal stress rotate contin- uously and particle crushing is not a factor. L'article décrit les effets de la rotation des directions principales de contraintes cycliques dam du sable sous des conditions drainées. D'autres variables ont été éliminées ou évaluées séparément. On démontre le besoin de faire une distinction entre les chemins de contrainte cycliques lors de différentes rotations des directions principales de contrainte. De nouveaux aspects du comportement de la matiére ont été observés. Par example, la direction principale de I'augmentation de déformation a une forte tendance à suivre avec un retard de phase le changement dans la direction de I'augmentation de déformation plûtot que la déformation elle-même. On a découvert un nouveau rapport entre dilatance et déformation dans la rotation cyclique continue. En effet l'amplitude de cette rotation établit le rapport de déformation principale minimal σ1'/σ3' auquel la déformation s'accumule cycle par cycle pour n'importe quelle densité du sable. Dans du sable lâche la même amplitude contrôle aussi la compression maximale obtenue. Comme cette compression s'accroît avec l'amplitude, le même mécanisme expliquerait les dépôts de sable extrêmement denses formés dam la Mer du Nord. Ces conclusions devraient aider dans l'évaluation des effets et des risques des chemins de déformation spécifiques du chargement cyclique. On court le risque, par exemple, de générer des pressions interstitielles élevées dans du sable dense comme résultat de certains chemins de déformation cyclique. Au contraire, il n'y a aucun risque si les directions de déformation principale tournent de façon continue et si I'écrasement des particules ne joue aucun rôle.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.