O modelo Cam-Clay original baseia-se na suposição de que o solo é isotrópico, elastoplástico e se deforma continuamente, e não é afetado pela fluência. A superfície de escoamento do modelo Cam Clay é descrita pela seguinte equação.

onde é a tensão equivalente, é a pressão, é a pressão de pré-consolidação e é a inclinação da linha de estado crítico no espaço.

A pressão de pré-consolidação evolui à medida que a razão de vazios (e) (e, portanto, o volume específico v) do solo muda. Um relacionamento comumente usado é.

onde está o índice de compressão virgem do solo. Uma limitação deste modelo é a possibilidade de volumes específicos negativos em valores de tensão realistas.

Uma melhoria no modelo mencionado é a forma bi-logarítmica.

onde é o índice de compressibilidade adequado para o solo.

O professor John Burland, do Imperial College, que trabalhou com o professor Roscoe, é responsável pelo desenvolvimento da versão modificada do modelo original. A diferença entre Cam Clay e Cam Clay modificado [2] (MCC) é que a superfície de escoamento do MCC é descrita por uma elipse e, portanto, o vetor de aumento na deformação plástica (que é perpendicular à superfície de escoamento) para o maior valor da tensão efetiva média é horizontal e, portanto, nenhum aumento na deformação plástica desviatória ocorre para uma mudança na tensão efetiva média (para estados de tensão puramente hidrostática). Isto é muito conveniente para modelagem constitutiva em análise numérica, especialmente em análise de elementos finitos, onde as questões de estabilidade numérica são importantes (assim como uma curva precisa ser contínua para ser diferenciável).

A superfície de escoamento da argila Cam modificada tem o formato.

onde é a pressão, é a tensão equivalente, é a pressão de pré-consolidação e é a inclinação da linha de estado crítico.

Contenido

Los conceptos básicos del acercamiento elastoplástico fueron primeramente propuestos por dos matemáticos, Daniel C. Drucker y William Prager (Drucker y Prager, 1952) en una nota corta de 8 páginas. [3] En su nota, Drucker y Prager también demostraron cómo usar su acercamiento para calcular la altura crítica de un banco vertical usando ya sea un plano o una superficie de falla log espiral. Su criterio de cedencia es hoy día llamado el Drucker-Prager criterio de cedencia. Su acercamiento fue subsecuentemente extendido por Kenneth H. Roscoe y otros en el departamento de mecánica de suelos de la Universidad de Cambridge.

El estado crítico y la mecánica de suelos elastoplástica han sido tema de crítica desde que fueron introducidas. El factor clave que maneja la crítica es primariamente la asunción implícita de que los suelos están hechos de partículas puntuales isotrópicas. Los suelos reales están compuestos por partículas de tamaños finitos con propiedades anisotrópicas que fuertemente determinan el comportamiento observado. Consecuentemente, los modelos basados en una teoría basada en metales de plasticidad no son capaces de modelar el comportamiento de suelos que son el resultado de propiedades anisotrópicas de partículas, un ejemplo de esto es la caída de la resistencia cortante post pico, i.e., comportamiento deformación-suavizamiento. Debido a que estos modelos elastoplásticos de suelo son únicamente capaces de modelar "curvas esfuerzo-deformación simples" como las de arcillas "gordas" isotrópicas y normal o ligeramente sobre consolidadas, i.e., tipos de suelo CL-ML constituidos de partículas de grano muy fino.

También, en general, el cambio de volumen es gobernado por consideraciones de elasticidad y esta suposición siendo grandemente falsa para suelos reales, resulta en emparejamientos muy pobres de estos modelos a los cambios de volumen o cambios de presiones de poro. Además, los modelos elastoplásticos describen el elemento entero como un todo y no condiciones específicas directas en el plano de falla, como una consecuencia de que estos no modelas las curvas de esfuerzo-deformación post falla, particularmente para suelos que muestran deformación-suavizamiento post-pico. Finalmente, muchos modelos separan los efectos del esfuerzo hidrostático y el esfuerzo cortante, con cada uno asumiendo que provocan únicamente cambio de volumen y cambio de cortante respectivamente. En realidad, la estructura del suelo, siendo análoga a una "casa de naipes," muestra tanto la deformación cortante en la aplicación de una compresión pura, y los cambios de volumen en la aplicación de cortante puro.

Críticas adicionales son que la teoría es "solamente descriptiva,"i.e., únicamente describe el comportamiento conocido y le falta la habilidad de explicar o predecir el comportamiento estándar del suelo como, por qué la relación de vacíos en un ensayo de compresión unidimensional varía linealmente con el logaritmo del esfuerzo efectivo vertical. Para este comportamiento, el estado crítico de la mecánica de suelos simplemente asume que está dado.

Por estas razones, el estado crítico y la mecánica de suelos elastoplástica han sido tildadas de escolásticas; los ensayos para demostrar su validez son usualmente "ensayos de conformación" donde únicamente curvas de esfuerzo-deformación simple han sido modeladas satisfactoriamente. El estado crítico y los conceptos a su alrededor tienen una larga historia de ser "escolásticos," con Sir Alec Skempton, el "padre fundador" de la mecánica de suelos británica, atribuyendo la naturaleza escolástica de CSSM a Roscoe, de quien dijo: "...hizo muy poco trabajo de campo y creo yo que nunca estuvo involucrado en un trabajo práctico de ingeniería,"[4]. En 1960s y 1970s, el profesor Alan Bishop en el Colegio Imperial acostumbraba a demostrar la inhabilidad de estas teorías para emparejar las curvas esfuerzo-deformación de suelos reales. Joseph (2013) ha sugerido que el estado crítico y la mecánica de suelos elasto plásticas alcanzan el grado de un "programa de investigación degenerado", un concepto propuesto por el filósofo de la ciencia Imre Lakatos para teorías donde las excusas son usadas para justificar la inhabilidad de la teoría para emparejar los datos empíricos. [5].

Responder

Afirmações de que o estado crítico da mecânica dos solos é apenas descritivo e atende aos critérios de um programa de pesquisa degenerado não foram estabelecidas. Andrew Jenike usou uma relação log-log para descrever o teste de compressão em sua teoria do estado crítico e permitiu reduções na tensão durante o fluxo convergente e aumentos na tensão durante o fluxo divergente. [6] Chris Szalwinski definiu um estado crítico como um estado multifásico onde o volume específico é o mesmo nas fases sólida e líquida. [7] De acordo com esta definição, a relação log-linear da teoria original e a teoria log-log de Jenike são casos especiais de um fenômeno físico mais geral.

O modelo Cam-Clay original baseia-se na suposição de que o solo é isotrópico, elastoplástico e se deforma continuamente, e não é afetado pela fluência. A superfície de escoamento do modelo Cam Clay é descrita pela seguinte equação.

onde é a tensão equivalente, é a pressão, é a pressão de pré-consolidação e é a inclinação da linha de estado crítico no espaço.

A pressão de pré-consolidação evolui à medida que a razão de vazios (e) (e, portanto, o volume específico v) do solo muda. Um relacionamento comumente usado é.

onde está o índice de compressão virgem do solo. Uma limitação deste modelo é a possibilidade de volumes específicos negativos em valores de tensão realistas.

Uma melhoria no modelo mencionado é a forma bi-logarítmica.

onde é o índice de compressibilidade adequado para o solo.

O professor John Burland, do Imperial College, que trabalhou com o professor Roscoe, é responsável pelo desenvolvimento da versão modificada do modelo original. A diferença entre Cam Clay e Cam Clay modificado [2] (MCC) é que a superfície de escoamento do MCC é descrita por uma elipse e, portanto, o vetor de aumento na deformação plástica (que é perpendicular à superfície de escoamento) para o maior valor da tensão efetiva média é horizontal e, portanto, nenhum aumento na deformação plástica desviatória ocorre para uma mudança na tensão efetiva média (para estados de tensão puramente hidrostática). Isto é muito conveniente para modelagem constitutiva em análise numérica, especialmente em análise de elementos finitos, onde as questões de estabilidade numérica são importantes (assim como uma curva precisa ser contínua para ser diferenciável).

A superfície de escoamento da argila Cam modificada tem o formato.

onde é a pressão, é a tensão equivalente, é a pressão de pré-consolidação e é a inclinação da linha de estado crítico.

Contenido

Los conceptos básicos del acercamiento elastoplástico fueron primeramente propuestos por dos matemáticos, Daniel C. Drucker y William Prager (Drucker y Prager, 1952) en una nota corta de 8 páginas. [3] En su nota, Drucker y Prager también demostraron cómo usar su acercamiento para calcular la altura crítica de un banco vertical usando ya sea un plano o una superficie de falla log espiral. Su criterio de cedencia es hoy día llamado el Drucker-Prager criterio de cedencia. Su acercamiento fue subsecuentemente extendido por Kenneth H. Roscoe y otros en el departamento de mecánica de suelos de la Universidad de Cambridge.

El estado crítico y la mecánica de suelos elastoplástica han sido tema de crítica desde que fueron introducidas. El factor clave que maneja la crítica es primariamente la asunción implícita de que los suelos están hechos de partículas puntuales isotrópicas. Los suelos reales están compuestos por partículas de tamaños finitos con propiedades anisotrópicas que fuertemente determinan el comportamiento observado. Consecuentemente, los modelos basados en una teoría basada en metales de plasticidad no son capaces de modelar el comportamiento de suelos que son el resultado de propiedades anisotrópicas de partículas, un ejemplo de esto es la caída de la resistencia cortante post pico, i.e., comportamiento deformación-suavizamiento. Debido a que estos modelos elastoplásticos de suelo son únicamente capaces de modelar "curvas esfuerzo-deformación simples" como las de arcillas "gordas" isotrópicas y normal o ligeramente sobre consolidadas, i.e., tipos de suelo CL-ML constituidos de partículas de grano muy fino.

También, en general, el cambio de volumen es gobernado por consideraciones de elasticidad y esta suposición siendo grandemente falsa para suelos reales, resulta en emparejamientos muy pobres de estos modelos a los cambios de volumen o cambios de presiones de poro. Además, los modelos elastoplásticos describen el elemento entero como un todo y no condiciones específicas directas en el plano de falla, como una consecuencia de que estos no modelas las curvas de esfuerzo-deformación post falla, particularmente para suelos que muestran deformación-suavizamiento post-pico. Finalmente, muchos modelos separan los efectos del esfuerzo hidrostático y el esfuerzo cortante, con cada uno asumiendo que provocan únicamente cambio de volumen y cambio de cortante respectivamente. En realidad, la estructura del suelo, siendo análoga a una "casa de naipes," muestra tanto la deformación cortante en la aplicación de una compresión pura, y los cambios de volumen en la aplicación de cortante puro.

Críticas adicionales son que la teoría es "solamente descriptiva,"i.e., únicamente describe el comportamiento conocido y le falta la habilidad de explicar o predecir el comportamiento estándar del suelo como, por qué la relación de vacíos en un ensayo de compresión unidimensional varía linealmente con el logaritmo del esfuerzo efectivo vertical. Para este comportamiento, el estado crítico de la mecánica de suelos simplemente asume que está dado.

Por estas razones, el estado crítico y la mecánica de suelos elastoplástica han sido tildadas de escolásticas; los ensayos para demostrar su validez son usualmente "ensayos de conformación" donde únicamente curvas de esfuerzo-deformación simple han sido modeladas satisfactoriamente. El estado crítico y los conceptos a su alrededor tienen una larga historia de ser "escolásticos," con Sir Alec Skempton, el "padre fundador" de la mecánica de suelos británica, atribuyendo la naturaleza escolástica de CSSM a Roscoe, de quien dijo: "...hizo muy poco trabajo de campo y creo yo que nunca estuvo involucrado en un trabajo práctico de ingeniería,"[4]. En 1960s y 1970s, el profesor Alan Bishop en el Colegio Imperial acostumbraba a demostrar la inhabilidad de estas teorías para emparejar las curvas esfuerzo-deformación de suelos reales. Joseph (2013) ha sugerido que el estado crítico y la mecánica de suelos elasto plásticas alcanzan el grado de un "programa de investigación degenerado", un concepto propuesto por el filósofo de la ciencia Imre Lakatos para teorías donde las excusas son usadas para justificar la inhabilidad de la teoría para emparejar los datos empíricos. [5].

Responder

Afirmações de que o estado crítico da mecânica dos solos é apenas descritivo e atende aos critérios de um programa de pesquisa degenerado não foram estabelecidas. Andrew Jenike usou uma relação log-log para descrever o teste de compressão em sua teoria do estado crítico e permitiu reduções na tensão durante o fluxo convergente e aumentos na tensão durante o fluxo divergente. [6] Chris Szalwinski definiu um estado crítico como um estado multifásico onde o volume específico é o mesmo nas fases sólida e líquida. [7] De acordo com esta definição, a relação log-linear da teoria original e a teoria log-log de Jenike são casos especiais de um fenômeno físico mais geral.