Elasto-plastic version of the double sliding model in undrained simple shear tests

In this Paper it is shown how to use the double sliding, free rotating model for materials with internal friction to predict the stress history in undrained simple shear tests. In its original rigid plastic form this model could not be used, because there was no unique failure mode. By adding some elasticity to the prefailure stage (thus producing an elasto-plastic version of the model) this unique selection becomes possible. The extended model leads to explicit expressions for the stress history in a simple shear test. It is also shown how the failure mode taken by the model depends on the stress state at the start of the test. An active initial stress state leads to a ’toppling bookrow’ mode of failure, while a passive initial stress state produces horizontal sliding planes. With the exception of elasticity, the other properties of the double sliding model, including dilatancy, are taken in their original form. The essential features of the stress history obtained from the analysis resemble those actually observed in tests.

L’ article montre comment utiliser le modè àglissement double et rotation libre pour preédire l’histoire des contraintes dans des essais de cisaillement simple non-drainés. Dans sa forme plastique rigide originale ce modèle ne pouvait pass’employer, car il n’ y avait pas de mode unique de rupture. En ajoutant de l’é lasticité à l’état précédant la rupture, produisant ainsi une version é lastoplastique du modèle, cette sélection unique devient possible. Le modè le élargi conduit a des expressions explicites pour l’histoire des contraintes dans un essai de cisaillement simple. On démontre comment le mode de rupture choisi par le modèle depend de l’état de contrainte initial actif conduit à un mode de rupture analogue à celui d’une rangée de livres qui s’écroulent, tandis qu’un état de contrainte initial passif produit des plans deglissement horizontaux. À l’exception de l’élasticité les autres propriétés du modèle à glissement double, y compris la dilatance, sont prises dans leur forme originale. Les caractéristiques essentielles de l’historie des contraintes obtenues à partir de l’analyse ressemblent à celles observées au cours des essais.

Keywords: constitutive relations; elasticity; plasticity ; shear tests; strain rates; stress rates.