Verhalten von Sand unter zyklischer Beanspruchung mit Änderung der Lastrichtung im Einfachscherversuch

Abstract

Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse experimenteller und numerischer Untersuchungen des Verformungsverhaltens von Sand unter zyklischer Beanspruchung mit Polarisationsänderung vorgestellt. Es ist bekannt, dass bei einem Polarisationswechsel die Akkumulationsrate sprunghaft ansteigt. Mit Fokussierung auf dieses Phänomen wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm am Einfachschergerät mit veränderbarer Lastrichtung durchgeführt. Dabei wurde die Abhängigkeit des Verformungsverhaltens von Amplitude, Lagerungsdichte, Normalspannung, Änderungswinkel, Zeitpunkt der Änderung und Variation der Amplitude detailliert untersucht. Anhand der Ergebnisse dieser Untersuchung wird ein neuer Ansatz für die Beschreibung des Polarisationswechsels in einem expliziten Akkumulationsmodell formuliert.

Untersuchungen zur Zellenkonstruktion und Auswertung von monotonen Einfachscherversuchen mit Sand

“…Die Korndichte beträgt ϱ s = 2,65 g/cm 3 . Mit einem ähnlichen Sand wurden umfangreiche Untersuchungen bei [13] und [44] durchgeführt.…”

“…Der Reibungswinkel im kritischen Zustand, d. h. bei großer Verformung der Probe, erreicht bei Zellentyp B einen Wert von φ c = 36° – 37°. Im Vergleich dazu ist der in Triaxialversuchen bestimmte kritische Reibungswinkel [44] geringer als der in Zellentyp B ermittelte (31,5° im Triaxialversuch zu 36,5° im Mittel dieser Serie). Für Leighton Buzzard Sand betragen die Werte φ c = 30° im Triaxialversuch und φ c = 35° im Einfachscherversuch [17, 28] und zeigen eine ähnliche Diskrepanz.…”

“…Durch Verwen-Schematische Darstellung des verwendeten Einfachschergeräts Schematic view of the simple shear test device Bild 9 Probenzelle: a) Typ SGI; b) Typ SGI modifi ziert; c) Typ Cambridge Specimen cells: a) type SGI; b) type SGI modifi ed; c) type CambridgeAUFSATZ ARTICLEϱ s = 2,65 g/cm3 . Mit einem ähnlichen Sand wurden umfangreiche Untersuchungen bei[13] und[44] durchgeführt. Der Sand wurde im Ofen bei 105 °C getrocknet und lagenweise eingebaut.…”