Kryterium wytrzymałości geomateriałów z mikrostrukturą warstwową

Abstract

The paper presents anisotropic failure criterion of geomaterials with microstructure of layered type. The microstructure is considered as composed of two constituents periodically distributed in the space. Both constituents are assumed to be isotropic with strength ruled by Druckcr-Prager criterion. The overall strength condition proposed is a conjunction of Pariseau anisotropic failure criterion and critical plane equation. Usefulness of this description is verified based on the homogenization theory procedure. Material constants are defined, in an analytical form, as a function of strength parameters of the constituents. As an example of criterion application the results of load carrying capacity of layered soil are presented for different orientations of layers. The results clearly show influence of strength anisotropy of material on the solution of boundary-value problem.

W artykule przedstawiono anizotropowe kryterium wytrzymałości geomateriałów z mikrostrukturą warstwową. Rozważana mikrostruktura to periodyczny dwuskładnikowy ośrodek warstwowych, w którym wytrzymałość poszczególnych składników opisuje warunek Druckera-Pragera. Proponowane kryterium to koniunkcja anizotropowego kryterium Pariseau oraz równania płaszczyzny krytycznej. Przydatność postulowanego opisu zweryfikowano wykorzystując teorię homogenizacji. Parametry materiałowe są zdefiniowane w artykule w sposób analityczny, w funkcji parametrów wytrzymałościowych składników struktury. Jako przykład zastosowania kryterium przedstawia się rozwiązanie zagadnienia nośności granicznej podłoża uwarstwionego w funkcji kąta upadu warstw. Zaprezentowane wyniki pokazują istotny wpływ anizotropii wytrzymałości materiału na rozwiązanie zagadnienia brzegowego.