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일반 등방경화규칙에 의거한 점토의 비등방 탄소성 구성모델
An Anisotropic Elasto-Plastic Constitutive Model Based on the Generalized Isotropic Hardening Rule for Clays

이승래    (정회원, 한국과학기술원 토목공학과   ); 오세붕    (정회원, 한국과학기술원 토목공학과  );
  • 초록

    역재하시에 나타나는 흙의 비등방거동을 모델하기 위하여, 본 연구에서는 일반 등방경화규칙에 근거한 비등방 경화이론을 개발하였다. 일반 등방규칙은 등방경화의 기준이 되는 중심응력텐서가 임의의 응력상태에서 존재할 수 있도록 허용하므로, 역재하과정에서 발생하는 소성변형을 예측할 수가 있다. 제안된 구성모델은 단순한 경화함수만을 이용하여 수식화되었고, 일반등방경 화규칙에 적용된 개념을 기존의 비등방경화규칙과 비교하여 서술하였다. 검증을 위하여, 배수 및 비배수조건, 과압밀상태, Ko 압밀등의 초기조건이 상이한 점토에 대하여 관측된 삼축압축시료의 거동을 예측하였다.


    To model the anisotropic behavior of soils in the case of reverse loading, an anisotropic hardening description is proposed on the basis of generalized isotropic hardening(GIH) rule. There is a core of the GIH rule in the allowance of the concept that the center of homology of isotropic hardening can be any proper stress states inside a yield surface. The plastic deformations could be represented for the condition of reverse loading, and an explicit constitutive relationship was formulated by utilizing a simple hardening function. The proposed hardening description has been compared with other anisotropic hardening models. For verification three sets of triaxial test results have been predicted for the drained and undrained behavior of overconsolidated clays and Ko consolidated clays.


  • 참고문헌 (15)

    1. Bounding Surface Plasticity. Ⅲ: Application to An isotropic Cohesive Soils , Anandarajah,A.;Dafalias,Y.F. , J. Engineering Mechanics Div. / v.112,pp.1292-1318,
    2. The Effects of Overcon solidation on the Behavior of Clays during Shear , Henkel,D.J. , Geotechnique / v.6,pp.139-150,
    3. The Concept and Application of Bounding Surface in Plasticity Theory , Dafalias,Y.F.;Hult,J.(ed.);Lemaitre,J.(ed.) , Physical Non-Linearities in Structural Analysis, IUTAM Symposium, Senlis, France / v.,pp.56-63,
    4. Observation on Laboratory Prepared, Lightly Overconsolidated Specimens of Kaolin , Parry,R.H.G.;Nadarajah,V. , Geotechnique / v.24,pp.345-358,
    5. Dynamic Cyclic Strain Tests on Clay , Taylor,P.W.;Bacchus,D.R. , Proc. 7th Int. Conf. Soil Mech. Found. Engng. / v.1,pp.401-409,
    6. An Anisotropic, Critical State Model for Soils Subject to Cyclic Loading , Mroz,Z.;Noris,V.A.;Zienkiwicz,O.C. , Geotechnique / v.31,pp.451-469,
    7. Cam-Clay Plasticity, Part Ⅰ: Implicit Integration of Elasto-Plastic Constitutive Relations , Borja,R.I.;Lee,S.R. , Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering / v.78,pp.49-72,
    8. Anisotropic Undrained Stress-Strain Behavior of Clays , Prevost,J.H. , J. Geotechnical Engineering Div. / v.104,pp.1075-1090,
    9. Bounding Surface Plasticity. Ⅰ: Mathematical Formulation and Hypoplasticity , Dafalias,Y.F. , J. Engineering Mechanics Div. / v.112,pp.966-987,
    10. The Interpretation of In-Situ Soil Test , Wroth,C.P. , Geotechnique / v.34,pp.449-489,
    11. On the Generalized Stress-Strain Behavior of Wet Clay , Roscoe,K.H.;Burland,J.B.;Hayman,J.(ed.);Leckie,F.A.(ed.) , Engineering Plasticity / v.,pp.535-609,
    12. Plastic Internal Variables Formation of Cyclic Plasticity , Dafalias,Y.F.;Popov,E.P. , J. of Applied Mechanics Div. / v.43,pp.645-651,
    13. On Hardening Anistropy of $K_0$-Consolidated Clays , Pietruszczak,S.T.;Mroz,Z. , Int. J. Numerical and Analytical Methods in Geomechanics / v.7,pp.19-38,
    14. On Rate-Independent Continuum Theories of Graphite and their Experimental Verification , Pillips,A. , Nuclear Engineering and Design / v.18,pp.203-211,
    15. Recent Developments in Mathematical Theory of Plasticity , Prager,W. , J. Applied Physics / v.20,pp.235-241,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. 1996. "Implicit Stress Integration of the Generalized Isotropic Hardening Constitutive Model : 1. Formulation" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society, 12(4): 145~156     
    2. 1996. "Implicit Stress Integration of the Generalized Isotropic Hardening Constitutive Model : II . Verification" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society, 12(6): 87~100     

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