Détermination d'une loi de comportement pour le cisaillement des sols pulvérulents

Application au calcul d'essais triaxiaux¹

Determination of a model of behaviour of non cohesive soils — computation of triaxial tests

¹ Assistant à l'Institut Universitaire de Technologie n° 1 de Lyon , France
² Maître de Conférence à l'Institut Universitaire de Technologie n° 1 de Lyon , France

Résumé

La définition, pour un sol, de la loi liant les contraintes aux déformations permet, grâce au calcul sur ordinateur, de prévoir le comportement d'ouvrages complexes.

La présente communication résoud théoriquement le problème de l'écrouissage, dans le cas de la contrainte moyenne constante ou variant peu. La démonstration s'appuie sur la formule de Frydman qui exprime la variation de l'énergie de déformation du sol. On en déduit la direction de la déformation plastique, puis sa longueur. Les formules obtenues sont directement applicables à la méthode des contraintes initiales dans un calcul par éléments finis.

On étudie ensuite la direction de la déformation plastique à la rupture, ce qui permet de compléter le modèle théorique présenté grâce à l'hypothèse de la plasticité non standard.

Les calculs de plusieurs séries d'essais triaxiaux, réalisés sur des matériaux divers (de façon à faire varier les quatre paramètres), montrent la bonne coïncidence entre les résultats théoriques et expérimentaux. Ceci permet de conclure à la validité de la loi proposée.

Abstract

This paper develops a model giving strain versus stress in a soil. The processing is possible by this model ; processed on a computer, this yields knowledge on the behaviour of complex works. A theoretical approach of work-hardening of soils is given when the mean stress is constant or has small variation. This work uses a relation described by Frydman, giving variation of soil strain energy, to deduct direction and length of plastic strain. The relations can be applied directly to the initial stress method by finite element method.

The direction of plastic strain at the limit equilibrium is investigated, allowing to complete the model by use of the theoretical principle of non-associated behaviour.

Computation of several triaxial tests made on different materials, in order to have a variation of four parameters, show a good correlation between experimental and theoretical results. This proves the validity of the described model.