Elastic-viscoplastic modelling of the rate-dependent behaviour of clays

Abstract

A constitutive model based on the critical state concept and viscoplasticity is developed. The model is capable of predicting primary and secondary compression, including the effects of over-consolidation ratio and load increment ratio on these phenomena. The model can also predict the effect of strain rate during undrained shear tests, drained and undrained creep as "veil as typical stress paths followed in conventional triaxial tests. All rate effects are introduced by a single parameter-the coefficient of secondary compression. The traditional concepts of primary consolidation, secondary compression and overconsolidation ratio are discussed. Un modèle constitutif a été développé sur la base du concept de l'état critique et la viscoplasticité. Ce modèle peut prédire la compression primaire et secondaire, y compris les effects exercés sur ces phénomènes par le rapport de surconsolidation et le rapport de l'accroissement de chargement. Le modèle peut aussi prédire les effets exercés par la vitesse de déformation pendant des essais de cisaillement non-drainé, le fluage drainé et non-drainé et les chemins typicques de contrainte suivis dans les essais triaxiaux conventionnels. Tous les effets de vitesse sont introduits grâce à un seul paramètre, le coefficient de compression secondaire. L'article discute les concepts traditionnels de la consolidation primaire, de la compression secondaire et du rapport de surconsolidation.