Application of an anisotropic hardening model in the analysis of elasto–plastic deformation of soils

Abstract

This Paper extends the previous work (Mróz, Norris and Zienkiewicz, 1978a) where an anisotropic hardening model for soils was proposed, taking into account both isotropic hardening due to porosity changes and anisotropy effects induced by the initial consolidation process. The analysis is restricted to the case of triaxial state for which two principal stresses are equal. The incremental relations are derived and applied to study the drained and undrained material behaviour after isotropic and anisotropic K0 consolidation of clays. The material response under cyclic loading is also discussed. The predicted inelastic behaviour is compared with available experimental results for kaolin and Weald clays for which the material parameters are also identified. Further improvements of the model are indicated, Cette étude prolonge le travail antérieur (Mróz, 1978a) réalisé par Norris et Zienkiewicz dans lequel un modèle anisotrope de durcissement pour sols était proposé, tenant compte du durcissement isotrope par suite de changements de porosité ainsi que les effets induits par le procédé de consolidation instantanée. L'analyse est limitée au cas de l'étreinte triaxiale dans laquelle deux contraintes principales sont égales. Les relations incrémentales sont dérivées et appliquées à l'étude du comportement de la matière drainée et non drainée après la consolidation K0 isotrope et anisotrope des argiles. Le comportement de la matière sous chargement cyclique est aussi examiné. Le comportement non élastique prédit, est comparé aux résultats expérimentaux obtenus sur le kaolin et les argiles de Weald pour lesquels les paramètres de matière sont aussi identifiés. D'autres améliorations du modèle sont indiquées.