Scale effect in shaft friction from the direct shear interface tests

• Autorzy: Bałachowski, L.

Warianty tytułu

PL

Efekt skali dla tarcia na podstawie badań bezpośredniego ścinania w kontakcie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The thickness of the shear band mobilized on the pile shaft subjected to loading is practically the same for a small model and a large-diameter prototype. At the same normal stress applied to the shaft of the model and of the prototype pile, the normal stiffness of the interface and so the shear conditions are different for both cases. Lateral friction measured for the model and the prototype will differ. This scale effect in shaft friction related to the ratio of the diameter of the model to a mean grain size is studied with the direct shear interface tests, where the pile diameter is modeled with a constant normal stiffness applied to the shear box. The scale effect whose value is lower than unity is obtained for the dilative soil behaviour within the interface. The value of the scale effect smaller than unity is deduced from the direct shear interface tests with the soil contractancy.

PL

Przy tym samym naprężeniu normalnym na pobocznicy modelu pala o małej średnicy i prototypu o dużej średnicy zjawisko mobilizacji tarcia przebiega w innych warunkach brzegowych. Zjawisko to może zostać odzwierciedlone w badaniu bezpośredniego ścinania w kontakcie ze stałą sztywnością normalną, odwrotnie proporcjonalną do rozpatrywanej średnicy pola. Przeanalizowano wartości maksymalne tarcia uzyskane w aparacie bezpośredniego ścinania dla piasków kwarcowych i węglanowych oraz gładkiego i szorstkiego kontaktu przy różnym zagęszczeniu piasku. Określono efekt skali jako stosunek tarcia mobilizowanego na modelu do tarcia mobilizowanego dla pala o dużej średnicy. Efekt skali mierzony w aparacie bezpośredniego ścinania w kontakcie przy stałej sztywności normalnej ma wartość większą od jednego w przypadku dylatacji w kontakcie lub wartość mniejszą niż jeden dla kontraktacji na styku konstrukcja-grunt.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; ścinanie

EN

model tests; direct shear box; constant normal stiffness

• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 6, no 3
• Strony: 13-28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bałachowski, L.

• Gdańsk University of Technology, Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Desrues J.: An introduction to strain localisation in granular media. Physics of granular media, Proc. Winter School, Les Houches, February 1990, Nova Sciences Publications, pp.127-142.
• [2] Wernick E.: Stresses and strains on the surface of anchors, Revue Française de Géotechnique, special number on the anchors, 1978, pp. 113-119.
• [3] Schlosser F., Guilloux J.: Le frottement dans le renforcement des sols, Revue Française de Géotechnique, 1981, No. 16.
• [4] Lehane B.M., Jardine R.J., Bond A.J., Frank R.: Mechanisms of shaft friction in sand from instrumented pile tests, JGE, 1993, Vol. 119, No. 1.
• [5] Habib P.: Effet d'échelle et surface de glissement, Revue Française de Géotechnique 1985, No. 31.
• [6] Kimura T., Kusakabe O., Saitoh K.: Geotechnical model tests of bearing capacity problems in a centrifuge, Géotechnique, 1985, No. 35.
• [7] Tatsuoka F. et al.: Progressive failure and particle size effect in bearing capacity of a footing on sand, Geotechnical Engineering Congress, Geotechnical Special Publication No. 27 of ASCE, 1991.
• [8] Boulon M., Foray P.: Physical and numerical simulation of lateral shaft friction along offshore piles in sand, 3rd Int. Conference on Numerical Methods in Offshore Piling, Nantes, 1986, pp. 127-147.
• [9] Boulon M.: Numerical and physical behavior under monotonous and cyclic loading, [in:] Kolkman et al. (Ed.), Modelling Soil-Water-Structure Interactions, Rotterdam, Balkema, 1988, pp. 285-293.
• [10] Bałachowski L.: Différents aspects de la modélisation physique du comportement des pieux: chambre d'etalonnage et centrifugeuse, Thèse de doctorat à l'INPG, 1995.
• [11] Foray P., Bałachowski L., Raul G.: Scale effect in shaft friction due to localisation of deformations, Centrifuge'98, Tokyo, 1998, Kimura et al. (Ed.), Balkema, 1, pp. 211-216.
• [12] Garnier J., König D.: Scale effects in piles and nails loading tests in sands, Centrifuge'98, Tokyo, Kimura et al. (Ed.), Balkema, 1998, 1, pp. 205-210.
• [13] Reddy E.S., Chapman D.N., Sastry V.V.R.N. : Direct shear interface test for shaft capacity of piles in sand, Geotechnical Testing Journal, 2000, 23 (2), pp. 199-205.
• [14] Plytas C.: Contribution à l'étude expérimentale et numérique des interface sols granulaire-structure, application à la prévison du frottement latéral des pieux, Thèse à l'Universite Joseph Fourier, Grenoble, 1985.
• [15] Genevois J.M.: Capacité portante des pieux à grande profondeur. Simulation physique à l'aide d'une chambre de calibration, Thèse de doctorat à l'Université Joseph Fourier, Grenoble I, 1989.
• [16] Hoteit N.: Contribution à l'étude de comportement d'interface sable-inclusion et application au frottement apparent, Thèse à l'Universite Joseph Fourier, Grenoble, 1990.
• [17] Airey D.W., Al-Douri R.H., Poulos H.G.: Estimating of pile friction degradation from shearbox tests, Geotechnical Testing Journal, 1992, Vol. 15, No. 4, pp. 388-392.
• [18] Mokrani L.: Simulation physique du comportement des pieux à grande profondeur en chambre de calibration, Thèse de doctorat à l'INPG, 1991.