Static liquefaction of sands under multiaxial loading

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Abstract

A fundamental study of the undrained behaviour of sands under multiaxial loading is presented. The investigation was carried out using Fraser River and Syncrude sands in a hollow cylinder torsional shear device. Shear loading was carried out under strain control to capture the postpeak strain-softening characteristics of loose sands. It is shown that the undrained response of loose sands is highly dependent on the loading direction. The friction angle mobilized at phase transformation and steady state is a unique material property, independent of the mode of loading, direction of principal stress and initial consolidation stress, and void ratio state. There is no unique relationship between steady state strength and void ratio which is independent of stress path and the level of initial confining stress.

L'on présente une étude fondamentale du comportement non drainé des sables sous chargement multiaxial. L'étude a été réalisée sur des sables de Syncrude et du fleuve Fraser dans un appareil de cisaillement en torsion sur un cylindre creux. Le cisaillement a été appliqué en déformation contrôlée de façon à pouvoir enregistrer les caractéristiques d'antiécrouissage des sables lâches. L'on montre que la réponse non drainée des sables lâches dépend fortement de la direction du chargement. L'angle de frottement mobilisé au cours du changement de comportement et à l'état permanent est une propriété unique du matériau qui est indépendante du mode de chargement, de la direction de la contrainte principale et de la contrainte de consolidation initiale, et de l'état de l'indice des vides. Il n'existe pas de relation unique entre la résistance à l'état permanent et l'indice des vides qui ne dépend pas du cheminement de contrainte et du niveau de la contrainte de confinement initiale.

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