Non-linear model of small-strain behaviour of soils

Abstract

The paper describes a general approach to the development of a constitutive model for predict-ing the generalized small-strain behaviour of soils. The model incorporates non-linear stress— strain behaviour, stress-path dependence and a consistent definition of the small-strain region (SSR). Based on this general approach, a simple model is proposed which incorporates crossanisotropic elasticity within the linear elastic region (LER) and elliptical boundaries for the LER and SSR. The model leads to unique normalized stress—strain behaviour of undisturbed Bothkennar clay for the complete range of stress probe directions in triaxial stress space. The comparison confirms the uniqueness of the normalized volumetric and deviatoric stress— strain behaviour. The model can easily be incor-porated into numerical procedures for solving two- and three-dimensional boundary value problems. ĺarticle décrit une conception générale de la mise au point ´un modéle constitutif pour prédlre le comportement général des sols soumis à de petites contraintes. Le modèle regroupe la réaction aux tensions/déformations non liné aires, la variabilité en function du parcours de déformation et une définition cohérente du domaine des petites contraintes. A partir de cette conception générale, les auteurs proposent un modéle simple qui incorpore ĺléasticité transanisotrope dans le domain é1astique linéaire et les limites elliptiques du domaine élastique lin&aci\ute;aire et du domaine des petites contraintes. Le modèle produit un comportement spécifique de ĺargile Bothkennar non remaniée face à des tensions/déformations normalisées dans toute la gamme de directions de la sonde de tension, dans ĺespace de contrainte triaxiale. La comparaison confirme la spécificité de la réacdon à des tensions/déformations hydrostatiques et dé viatrices normalisées. Il est facile ´incorporer le modéle dans des formules numériques pour résoudre les problèmes de valeurs limites à deux ou trois dimensions.