Simple plasticity-based prediction of the undrained settlement of shallow circular foundations on clay

摘要

Une solution plastique cinématique a été développée pour la pénétration d'une assise circulaire dans un lit de sol incompressible. Dans cette solution, la forme de la déformation autour de l'assise est idéalisée par un simple mécanisme de déformation plastique. Nous incorporons le comportement de déformation-durcissement et les caractéristiques de contrainte-déformation non linéaire. Cette application est différente des applications conventionnelles de la théorie de plasticité car elle peut approximativement prédire les contraintes et les déplacements en conditions de travail. Cette approche offre donc une solution unifiée aux problèmes de conception dans lesquels les besoins de commodité et de sécurité sont basés directement sur le comportement contrainte-déformation du sol. La force nominale qui devrait limiter les déformations peut être sélectionnée d'après la contrainte réelle -données enregistrées depuis un emplacement soigneusement spécifié et non dérivées en utilisant des facteurs de sécurité empiriques. Nous examinons la validité de cette approche de design par rapport aux analyses d'éléments finis non linéaires et aux mesures sur le terrain des fondations sur de l'argile sous charges à court terme.%A kinematic plastic solution has been developed for the penetration of a circular footing into an incompressible soil bed. In this solution, the pattern of deformation around the footing is idealised by a simple plastic deformation mechanism. Strain-hardening behaviour and nonlinear stress-strain characteristics are incorporated. This application is different from conventional applications of plasticity theory as it can approximately predict both stresses and displacements under working conditions. This approach therefore provides a unified solution for design problems in which both serviceability and safety requirements are based directly on the stress-strain behaviour of the soil. The design strength that should limit the deformations can be selected from the actual stress-strain data recorded from a carefully specified location, and not derived using empirical safety factors. The validity of this design approach is examined against nonlinear finite element analyses and field measurements of foundations on clay under short-term loading.