bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
The design of diaphragm-type boundary total stress cells
Authors: Clayton C. R. I. , Bica A. V. D. 
Published: October 2009

The compliance of boundary total stress cells is normally the primary criterion governing their design. It is widely believed that they will not under-read the pressures applied to them by soil if the ratio of the diameter of the cell diaphragm to the displacement at its centre is not smaller than some threshold value (typically 2000). This Paper reports the results of experimental and finite element studies which show that this approach is unsound, and that boundary total stress cells are more properly designed by taking into account the relative stiffness of the diaphragm with respect to the soil. Care must be taken in the design of calibration experiments, and soil stiffness must be measured locally and at small strains. There is then good agreement between observed cell action factors and predictions made using finite element analyses. Charts are presented which may be used for the design of field and laboratory instrumentation. La conformité des cellules de contrainte totale limites est normalement le principal critère qui gouverne leur conception. Il est très largement répandu qu'elles ne tiennent pas compte des pressions qui leurs sont appliquées par le sol si le rapport entre le diamètre du diaphragme de la cellule et le déplacement au centre n'est pas inférieur à certaines valeurs seuil. L'article présente les résultats d'études expérimentales et d'études par éléments finis qui montrent que cette approche est discutable et que les cellules de contrainte totale limites doivent être plutôt conçues en prenant en compte la raideur relative du diaphragme par rapport au sol. Il faut faire attention lors des essais de calibration, la raideur du sol doit être mesurée localement, pour le faibles déformations. Il y a alors une bonne correspondance entre les facteurs d'action des cellules observés et les prévisions faites par analyses par éléments finis. Les résultats sont présentés sous forme d'abaques qui peuvent être utlisés pour la conception de l'instrumentation in situ ou en laboratoire.
Earthquake response at Grangemouth
Authors: Papastamatiou D. , Pappin J. W. , Richards J. A. , Sweeney M. 
Published: October 2009

The Grangemouth industrial zone in Scotland is on an area of deep soft clay. Extensive site investigations related to industrial development which included seismic cone testing enabled accurate numerical calculations to be carried out to assess the response of this soft site to earthquake excitation. The site is surrounded by the permanent LOWNET seismological array, which together with a temporary seismic station at the site enabled comparison between numerical predictions and instrumental experimental evidence. The comparisons confirmed the predominance of the site dynamic response in earthquake ground surface motions. They also enabled a site-specific design response spectrum to be developed with greater confidence. La zone industrielle de Grangemouth (Ecosse) est située sur une argile molle profonde. Les études extensives réalisées in-situ en vue d'un développement industriel comprenent des essais sismiques au cône. Elles permettent de réaliser des calculs numériques précis afin de connaître la réponse de ce sol mou aux excitations sismiques. Le site est entouré par le dispositif sismique permanent Lownet qui, associé à une station sismique temporaire, permet de comparer les prévisions numériques aux résultats expérimentaux et instrumentaux. Les comparaisons confirment la prédominance des réponses dynamiques du site dans les mouvements sismiques de surface du sol. Elles permettent également de déterminer avec une plus grande fiabilité un modèle de spectre de réponse spécifique du site.
Behaviour of embedded model screw anchors in soft clays
Authors: Rao S. Narasimha , Prasad Y. V. S. N. , Veeresh C. 
Published: October 2009

In recent years helical anchors have been used extensively in the construction of transmission tower foundations, pipelines and braced excavations. This Paper describes an experimental programme carried out to show the behaviour of multiple helical anchors at different embedment ratios in soft marine clays. The number of helical plates, their diameters and spacings are varied. Pullout tests were conducted by anchors installed in a soft marine clayey bed prepared in test tanks and at embedment ratios of 0-10. The results indicate that the anchor capacity increases with embedment ratio. The uplift capacity at any embedment ratio is explained in terms of the contribution of cohesive resistance between the top and bottom helical plates, the bearing resistance of the top helical plate alone and the shaft adhesion above. Based on embedment ratio and observations during testing, the anchors are classified as shallow, transit and deep anchors. Formulations are suggested for estimating and calculating the capacities of helical anchors which agree well with the results of previous investigators. Depuis quelques années, les ancrages hélicoïdaux ont été largement utilisés dans la construction de fondations de tours de transmission, de conduites et d'excavations armées. L'article décrit le programme expérimental mis en oeuvre pour montrer le comportement d'ancrages hélicoïdaux, dans des argiles molles marines, pour différents encastrements. Le nombre des plaques hélicoïdales, leur diamètre et l'espacement entre plaques sont variables. Des essais d'arrachement ont été réalisés sur des ancrages mis en place dans des lits d'argile molle marine préparés dans des cuves expérimentales, et ce pour des valeurs d'encastrement variant de 0 à 10. Les résultats obtenus montrent que la charge admissible des ancrages augmente avec le rapport d'encastrement. La charge verticale pour différents rapports d'encastrement peut être expliquée par une contribution de la résistance de cohésion entre le sommet et la base des plaques hélicoïdales, par la résistance ultime au sommet de la plaque et par l'adhérence latérale au dessus de celle-ci. A partir des rapports d'encastrement et des observations faites au cours des essais, les ancrages ont été répartis en trois groupes: ancrages superficiels, intermédiaires et profonds. Des équations permettant d'estimer et de calculer la charge des ancrages hélicoïdaux sont proposées. Elles se révèlent être en bon accord les résultats trouvés par les autres chercheurs.
Dynamic soil—pile—foundation—structure interaction: records and predictions
Authors: Makris N. , Gazetas G. , Delis E. 
Published: October 2009

The problem of soil—pile—foundation—superstructure interaction is examined, and a simple rational procedure to analyse the response of a structure supported on pile groups is presented. This procedure combines theories for the computation of the dynamic impedances and kinematic—seismic response factors of pile foundations with a multi-degree-of-freedom structural model. The procedure is applied to compute the response of a bridge in Rio Dell, California, which was shaken by the M8=7·0 Petrolia earthquake in 1992. The predicted response agrees well with recorded data. The significance of considering the frequency-dependence of the pile foundation impedances in the analysis of the response of the superstructure is discussed. L’article s’intéresse aux problemes générés par les interactions sol—pieu fondation—superstructure et présente une proc6dure rationelle simple permettant déanalyser la réponse déune structure fondée sur groupes de pieux. Cette procé dure combine les théories disponibles, permettant le calcul des impédances dynamiques et des facteurs de réponse sismique déune fondation sur pieux, à un modèle structural à n degrés de liberté. La procédure a ét´ appliquée à un pont du Rio Dell, en Californie, qui a été soumis en 1992 au séisme de Pétrolia de Ms = 7·0. La réporte prévue correspond bien aux raleun observ´es. L’article montre &avute;galement quéil est importance de considèrer, lors de l’analyse de la r6ponse de la superstructure, que la fréquence est fonction de l’impedance des pieux.
An assessment of a model of heat and moisture transfer in unsaturated soil
Authors: Thomas H. R. , Li C. L. W. 
Published: October 2009

An assessment of the validity of a theoretical formulation of coupled heat and moisture in non-deforming unsaturated soil is presented. This was achieved by comparison of results from the theoretical formulation with those obtained from controlled laboratory heating experiments. The work centred on one material, a highly compacted medium sand, for which the thermophysical parameters had been established independently of the heating experiments. A solution of the theoretical formulation was achieved by means of a numerical analysis, using the finite difference method. Very good correlations were achieved between experimental and numerical results. Confidence in the ability of the theoretical formulation to describe fully the physical processes involved is thus enhanced. Application of these conclusions to problems of heat and moisture transfer in non-deforming, cohesionless soils in general is now considered possible. The numerical results were achieved using parallel computing techniques. This methodology was shown to perform very efficiently, yielding a simulation of the full range of the transient behaviour for all the experiments considered. The potential of parallel computing systems for the solution of a computationally demanding problem of this type is thus revealed. Ľexposé évalue la validité d'une formulation théorique du couplage chaleur-humidité dans un sol non déformant non saturé. Cette évaluation repose sur la comparaison des résultats de la formulation théorique aux résultats d'essais contrôlés de chauffage en laboratoire. Les travaux se sont concentrés sur un matériau: un sable moyen fortement tassé, dont les paramètres thermo-physiques avaient été établis indépendamment des essais de chauffage. On a résolu la formulation théorique à ľaide analyse numérique en utilisant la méthode des différences finies. On a obtenu de triés bonnes corrélations entre les valeurs expérimentales et les valeurs calculées. On a maintenant une plus grande certitude que les formules théoriques peuvent décrire complétement les processus physiques qui entrent en jeu. On pense qu'il est maintenant possible d'appliquer ces conclusions en général aux problèmes du transfert de chaleur et d'humidité dans des sols non déformants sans cohésion. On a eu recours à des techniques de calcul parallèles pour obtenir les valeurs théoriques. Cette méthodologie s'est avérée triès efficace et a permis de simuler la gamme complète des comportements transitoires dans tons les essais envisagés. Cela montre qu'il est possible d'utiliser des systèmes de calcul parallèles pour résoudre un problème de ce type, qui est fort exigeant sur le plan du calcul.
Use of in situ measurements of ground inclination for determining shallow elastic parameters
Authors: Rodríguez-Zúñiga J. L. , Gaulon R. , Blum P. A. , Sánchez-Sesma F. J. 
Published: October 2009

We present the application of high-resolution ground inclination measurements to estimate some elastic properties in shallow stratified terrain. The direct problem for the solution of vertical and radial displacements under static loads is illustrated by means of the well-known Boussinesq problem for the elastic half-space. More realistic (stratified) configurations are taken into account by means of the stiffness matrix method proposed by Kausel and Roesset. In order to test our procedure some inclination surveys were performed in the virgin Texcoco Lake zone in Mexico City. Results are presented for the shear wave velocity and depth of the uppermost strata. A good fit between theoretical and observed inclinations was obtained. This leads to improved estimates of the ground parameters studied. Comparisons with results from independent seismic wave refraction profiles and cone resistance values validate our procedure. The agreement between the results from measurements of the ground surface inclination and results from other common, established techniques shows that the former technique provides a good estimate of ground elastic parameters. Nous montrons comment des mesures à haute résolution du pendage permettent d'estimer certains paramètres d'élasticité de couches superficielles stratifiées. Le probléme direct de la résolution des déplacements verticaux et radiaux sous l'effet de charges statiques est illustré à l'aide de la formule bien connue de Boussinesq pour la masse élastique semi-infinie. On tient compte de configurations stratifiées plus réalistes en utilisant la matrice de rigidité proposée par Kausel et Roesset (1981). Pour Vérifier notre méthodologie, nous avons effectué des relevés de pendage dans la zone vierge du lac Texcoco à Mexico. Nous présentons les résultats obtenus pour la vitesse de l'onde de cisaillement et la profondeur des couches superficielles. Les valeurs théoriques du pendage concordent bien avec les valeurs observées, ce qui veut dire que notre méthode permet d'estimer avec plus de précision les paramétres du terrain étudié.Elie est validée par des comparaisons avec les résultats d'études ind6pendantes de profils de réfraction des ondes sismiques et des valeurs de résistance en pointe. La concordance entre les résultats des mesures du pendage des couches superficielles et les résultats d'autres techniques bien établies montre que les premiéres offrent une bonne estimation des paramétres d'élasticité du sol.
Bifurcation and shear band propagation in sands
Authors: Saada A. S. , Liang L. , Figueroa J. L. , Cope C. T. 
Published: October 2009

Under simple or combined stresses, homogeneous sand specimens exhibit localization of deformation followed by shear band formation. This phenomenon has been extensively studied under plane strain loading conditions. This paper studies the initiation and propagation of the shear bands that develop in thin long hollow cylinders of sand subjected to a combination of axial torsional and spherical stresses. Digital image processing techniques are used to observe and measure the displacements and the initiation and development of the shear bands. The effects of the inclination of the principal stresses on the axis of symmetry, the relative density, the confining pressure and granulometry are examined. Strain measurements within the shear bands open the door to a more complete description of the mechanical behaviour of the material, in particular beyond the peak, in the so-called strain softening zone. L'application de contraintes simples ou complexes à des échantillons homogènes de sable donne lieu à une localization de la déformation sous forme de bandes de cisaillement. Ce phénomène a été largement étudié dans des conditions de déformations planes. Dans cet article on utilise des cylindres creux de sable soumis à des contraintes axiales, torsionelles, et hydrostatiques pour étudier la formation et la propagation de ces bandes de cisaillement. Des techniques basées sur l'analyse digitale d'images sont utilisées pour observer ainsi que pour mesurer les déplacements et l'initiation des bandes. On examine l'influence de l'inclinaison des contraintes principales sur l'axe de Symmetrie, de la densité relative, de la contrainte hydrostatique, et de la granulometrie. La mesure des déformations a l'intérieur des bandes de cisaillement permet de faire une description plus complète du comportement mécanique du matériau; en particulier au-delà du maximum et dans la zone de ramolissement.
A probabilistic approach to sand particle crushing in the triaxial test
Authors: Nakata A. F. L. , Hyde M. , Hyodo H. , Murata  
Published: October 2009

Single-particle crushing tests have been carried out on the component minerals of a sand and the results have been compared statistically with those obtained for individually marked particles placed in triaxial samples and then subjected to isotropic consolidation and shear tests. The single-particle crushing strength was defined for breakage of asperities and for whole-particle fracture. The results were analysed and compared using particle survival probability curves. Maximum characteristic stresses were estimated for the individual particles embedded in the test specimens using a simplified analysis and then survival probabilities at these stress levels were abstracted from the curves for the single-particle tests. A statistical comparison with the observed particle breakages showed good agreement. A particle breakage factor was defined in terms of the evolution of the particle size grading curve with respect to the smallest particle size and related to the survival probability curve for the breakage of asperities. The degree of crushing as measured by the change in particle size distribution curves seems to be related to the size of the yield surface, with larger evolved yield surfaces causing more particle breakage. Nous avons réalisé des essais de broyage à une seule particule sur les minéraux composant un sable et nous avons comparé les résultats de maniére statistique avec ceux obtenus pour des particules marquées individuellement et placées dans des échantillons sur trois axes puffs soumis à une consolidation isotrope et à des essais de cisaillement. Nous avons défini la résistance à écrasement des particules seules pour la fracture des aspériés et pour la fracture de toute la particule. Nous avons analysé les résultats et les avons comparés en utilisant des courbes de probabilité de survie des particules. Nous avons évalué des contraintes caractéristiques maximum pour les particules individuelles enfouies dans les spé cimens d’essai en utilisant une analyse simplifiée ; ensuite, nous avons soustrait de ces courbes les probabilités de survie à ces niveaux de contrainte pour les essais à une seule particule. Une comparaison statistique avec les fractures de particules observées montrait une bonne concordance. Nous avons défini un facteur de fracture de particule en termes d’évolution de la courbe de graduation des particules par rapport à la plus petite pardcule et relativement à la courbe de probabilité de survie pour la fracture des aspériés. Le degré de broyage mesuré par le changement des courbes de distribution des dimensions de particules semble tÊtre lié à la taille de la surface de fiéchissement, les surfaces les plus grandes causant davantage de fracture de particule.
A cyclic elasto-plastic constitutive model for sand considering a plastic-strain dependence of the shear modulus
Authors: Oka F. , Yashima A. , Tateishi A. , Taguchi Y. , Yamashita A. 
Published: October 2009

A cyclic elasto-plastic constitutive model based on a non-linear kinematic hardening rule for sand is proposed. Three points are incorporated into the model: a new flow rule, a cumulative strain-dependent characteristic of the plastic shear modulus and a fading memory characteristic of the initial anisotropy of the constitutive model. In order to verify its effectiveness, the proposed model was evaluated by means of the results of a series of hollow-cylinder torsional shear tests with and without an initial shear stress after isotropic and anisotropic consolidation. The liquefaction strength curve, the effective stress path and the stress—strain relation during cyclic loading are well reproduced by the proposed model. KEYWORDS: constitutive relations; liquefaction; plasticity; repeated loading; sands. Nous proposons ici un modèle constitutif élastoplastique cyclique basé sur une règle de durcissement cinématique non linéaire du sable. Trois points sont incorporés dans le modèle: une nouvelle règle d'écoulement, une caractéristique cumulative dépendant de la déformation du module de cisaillement plastique et une caractéristique de mémoire évanescente de l'anisotropie initiate du modèle constitutif. Afin de vérifier son efficacité, nous évaluons le modèle proposé en utilisant les résultats d'une série d'essais de cisaillement torsionnel cylindrique creux avec et sans contrainte tangentielle initiale après consolidation isotrope et anisotrope. La courbe de résistance à la liquéfaction, le chemin de contrainte effective tout comme la relation contrainte-déformation pendant le chargement cyclique sont bien reproduits par le modèle proposé.
Effect of degree of hydration upon creep of mortars containing calcium lignosulphonate
Authors: Khalil S. M. , Ward M. A. 
Published: October 2009

Synopsis The influence of calcium lignosulphonate admixture upon the creep characteristics of two mortars, made with cements having different C3A contents, has been studied. The degree of hydration of the mixes at loading and throughout the loading period was the main parameter. For any mix, with or without admixture, the creep strain is the same for a given increase of hydration under load, provided that all the mixes are loaded at the same degree of hydration and the same stress-strength ratio. This suggests that the age at loading only affects creep in so far as it is related to the degree of hydration and development of strength. Creep after a certain time has two components: ‘non-hydrating creep’, which corresponds to the state of hydration at loading without further hydration under load, and ‘maturing creep’, which is related to the progress of hydration while under load.
Experimental investigation of the collapse of renforced concrete curved beams
Authors: Badawy H. E. I. , McMullen A. E. , Jordaan I. J. 
Published: October 2009

Synopsis The applicability of methods of plastic analysis to reinforced concrete curved beams is investigated and the results of experiments on seven straight and eight curved beams are presented. The straight beams were tested under different combinations of bending, torsion and shear, and the results are used to determine the intersection points of two yield surfaces (proposed in an earlier investigation) with the bending, torsion and shear axes and to check the validity of the surfaces. Of the curved beams tested, four were reinforced identically but were tested under different end conditions. In the other four, both the transverse reinforcement and the end conditions were varied so as to study changes in the mode of failure and the ultimate load. Comparison of the test results with the results predicted by the plastic analysis shows good agreement.
Influence of specimen geometry upon weight change and shrinkage of air-dried concrete specimens
Authors: Hobbs D. W. 
Published: October 2009

Synopsis Results are given of an investigation into the influence of specimen geometry and curing period upon the weight change and shrinkage of plain concrete specimens dried at 65% R.H. and 20°C. The concretes had water/cement ratios of 0·35, 0·47 and 0·59. It is shown that both specimen geometry and curing period have a marked influence upon weight change at all drying periods, and that shrinkage may be represented by the function f(At/V)t where A is the exposed surface area, V is the specimen volume and t is the drying period.
Structural idealization for deep beams with web openings
Authors: Kong F. K. , Sharp G. R. 
Published: October 2009

Synopsis The exact analysis of reinforced concrete deep beams with web openings presents formidable problems. However, the ultimate shear strengths of such beams can be predicted with reasonable accuracy by using a simple structural idealization. The idealization was based on pilot tests on 24 beams, but has now been checked against a further 32 tests covering a much wider range of web openings and web-reinforcement patterns. An improved shear strength equation is presented and design hints are given.