Unidad I - Ses 1

8/12/2019 Unidad I - Ses 1

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MECÁNICA DE SUELOS APLICADAA CIMENTACIONES Y VÍAS DE

TRANSPORTESCusco – Agosto de 2013

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Control de lectura (10 min)

1. En los problemas de ingeniería, ¿es siempre

posible obtener soluciones matemáticasrigurosas?

2. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre unmaterial elástico y uno plástico?

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Agenda Parte Teórica

• Introducción.

• Los modelos matemáticos.• Comportamiento elástico de los

suelos.• Comportamiento plástico de los

suelos.

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Los modelos matemáticos

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Comportamiento de los materiales

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Comportamiento de los materiales

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0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

Axial strain (%)

5.00 6.00 7.00 8.00

D e v i a t o r s t r e s s ( k P a )

Eff.stress 50 Eff.stress 100 Eff. stress 200 Eff. stress 300

Drained triaxial tests on compacted standard sand

When the soil behaves elastic and when it

behaves elastic-plastic ? • The first loading follow a

curved load-deformation path

which cannot be retraced

when the load is removed.

Upon unloading at zero load

the soil is left with permanent

compressed height.

When the soil is reloaded to

load less than the previous

maximum, essentially the soil

shows an elastic response.

As soon as the pastmaximum load is exceeded

the elastic response change

to plastic response where the

soil proceed with the curved

stress-strain behaviour.

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Soil plastic response to stress

=δε e +δε p

TOTAL strain

δε t

δε p

e e δε q δε p

p p δε q

Elastic

volumetricstrain

Elastic

shearstrain

Plastic

volumetricstrain

Plastic

shearstrain

'

Elastic strain Plastic strain

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Soil elasticity

qq

εq εa

3G’

The initial linear sections of the stress-strain curve can be interpreted as

the elastic response of the soil to the imposed change of stress.

G’ = Shear modulus

1

1

E’

E = Young’s modulus Elastic constants

deduced from

conventional drained

triaxial compression

tests.

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Break 5 min.

¿Preguntas?

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PARTE PRÁCTICACusco

–

Agosto de 2013

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EXAMPLE (Response of soil as isotropic and elastic material)

A triaxial soil specimen of diameter 50mm and height 100mm is subjected to an axial

effective stress of 400kPa and radial effective stress of 100kPa. The resultant axial and

radial displacements are 0.5mm and -0.04mm respectively. Assuming the soil is an isotropic

and elastic material, calculate (a) the mean and deviatoric stress (b) the volumetric andshear strains and (c) the shear, G, bulk, K’ and elastic, E’ moduli.

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MOHR-COULOMB

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EXPOSICIÓN

Cusco –

Agosto de 2013

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