Dynamic shear modulus and fabric: part I, depositional and induced anisotropy

Abstract

A torsional simple shear-resonant column device was used to perform experiments on hollow cylindrical samples consisting of glass spheres with two different diameters. The purpose of the investigation was to relate the dynamic shear modulus along the axis of the device to the internal state, or fabric, of the granular material as it was sheared in various directions. All tests were conducted with the mean stress constant. In samples sheared as deposited, the dynamic shear modulus decreased monotonically with shearing. Slight differences in the stress-strain response and in the behaviour of the dynamic modulus for different directions of shearing were observed. Differences in the volume change were due either to the difference in the intermediate principal stress along the various paths or to the depositional anisotropy. In samples that were subjected to either one or 10 half-cycles of preshearing and subsequently sheared in various directions, the influence of the induced anisotropy was apparent as differences in the stress-strain response, dynamic modulus and volume change along the different stress paths. Un appareil à colonne résonante pour mesurer le cisaillement simple par torsion fut utilisé pour effectuer des expériences sur des échantillons cylin-driques creux constitués de sphères de verre de deux diamètres differents. Le but de l'étude était de relier le module de cisaillement dynamique le long de 1'axe de l'appareil a l'état interne ou à la texture de la matière granulaire lors de cis-auiements selon des directions differentes. Tous les essais furent effectués avec contrainte moyenne constante. Dans les échantillons soumis au cisaillement dans la forme ou ils furent déposés le module de cisaillement dynamique diminuait de façon monotone avec le cisaillement. De légères différences furent observées dans la reponse contrainte/déformation et dans le comportement du module dynamique pour des directions différentes de cisaillement. Les différences dans le changement de volume étaient dues à la difference dans la contrainte principale intermédiaire le long des chemins differents ou à l'anisotropie de mise en place. Dans des échantillons qui furent soumis à un ou à dix demi-cycles de précisaillement et puis soumis au cisaillement dans des directions variables 1'infuence de l'anisotropie induite se manifestait sans forme de differences dans la réponse contrainte/déformation, dans le module dynamique et dans le changement de volume le long des chemins différents de contrainte.