Soil mechanics and plasticity analysis of strain softening

Abstract

Plasticity concepts are set forth in a rather general manner for the treatment of soil as an isotropic strain-hardening or strain-softening material, and different assumptions are discussed for the derviation of incrementa stress-strain relations. Strain-softening flow laws violate Drucker's postulate, but it is shown how uniquencess can still be ensured by contraining the relative magnitude of the rate of strin softening with respect to the recoverable elastic energy of the material. The stability of the solutin is discuseed, and in order to illustrate the stability concepts, closed form solutions for the undrained expansion of a cylindrical cavity in a finite and infinite saturated medium are presented. Les concepts plastiques sont exposés de façon générale en vue du traitement du sol comme un matériau isotrope présentant des comportements de raffermissement aussi bien que de ramolissement. Différentes hypothèses por la dérivation des lois incrémentales contraintes-déformations élementaires sont discutées. Les lois de comportement de ramollissement ne satisfont pas le postulat de Drucker, cependant il est montré comment l'unicite peut être assurée en fixant la grandeur relative du taux de ramollissement par rapport à l'énergie élastique récuperable du matériau. La stabilité de la solution est discutée. De façon à illustrer les concepts de stabilité, sont présentées des solutions littérales pour l'expansion non drainée d'une cavité cylindrique dans un milieu saturé fini et infini.