PERFORMANCE OF THE COSSERAT CONTINUUM IN ORDER TO TAKE INTO ACCOUNT THE SCALE EFFECTS IN A SHEAR DIRECT TEST

Abstract

PARA TENER EN CUENTA EFECTOS DE ESCALA EN UN ENSAYO DE CORTE DIRECTO Alfonso MAriAno rAMos CAnon 1 luis felipe prAdA sArMiento 2 RESUMEN Los resultados del ensayo de corte directo tanto a nivel experimental como en simulaciones con elementos discretos se ven afectados por la escala, es decir los resultados dependen del tamano de las particulas y de la caja de corte. El geotecnista tiene que utilizar los resultados de los ensayos de laboratorio a escala pequena en problemas a escala natural. En este trabajo se implementa en elementos finitos el modelo constitutivo hipoplastico basado en el continuo de Cosserat y se muestra la capacidad de simular algunos de los efectos asociados con el tamano de escala por la introduccion de una longitud caracteristica. El continuo de Cosserat introduce la rotacion como cuerpo rigido de los elementos como grado de libertad adicional al continuo convencional presentando asimetria en el tensor de esfuerzos. Se encuentra que 1. El material desarrolla mayor rigidez inicial y alcanza mas rapido la resistencia pico en cajas de corte pequenas o en materiales cuyas particulas son mas grandes. 2. La resistencia residual no depende del tamano de la caja ni del tamano de particula, y 3. Se subestima el angulo de friccion pico cuando se calcula con medidas en el contorno comparadas con las obtenidas en la zona de corte.