Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
| Τίτλος: |
A bounding surface-based cyclic t–z model for axially loaded piles in clays. |
| Συγγραφείς: |
Cheng, Xinglei, Xu, Chenglong, Liu, Run, Naggar, M. Hesham El, Li, Qiang, Wang, Mingyuan |
| Πηγή: |
Canadian Geotechnical Journal; 8/20/2026, Vol. 63, p1-22, 22p |
| Θεματικοί όροι: |
Cyclic loads, Axial loads, Building foundations, Computer simulation, Soil-structure interaction, Material plasticity |
| Abstract (English): |
Prolonged axial cyclic loading leads to degradation in both the strength and stiffness of the pile–soil interface. Therefore, developing computational models that can reasonably predict the axial cyclic behavior of pile foundations is essential. This paper presents a novel cyclic t–z model formulated within a single bounding surface plasticity framework. The model incorporates a newly developed elastoplastic interface stiffness interpolation function to capture the evolution of interface stiffness under cyclic loading. By integrating an interface strength degradation function correlated with accumulated vertical plastic displacement, the model effectively captures the progressive degradation of interfacial strength during cyclic loading. The proposed t–z model is numerically implemented in MATLAB and validated through simulations of published interface shear tests. It is subsequently embedded into ABAQUS via a user-defined element subroutine to create a nonlinear spring element. The model demonstrates strong predictive capability for both monotonic and cyclic axial responses of pile foundations. With a relatively small set of parameters, it effectively simulates the evolution of axial force along the pile shaft and captures key characteristics of the pile head response, including hysteresis, nonlinearity, and accumulated displacement. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (French): |
Un chargement axial cyclique prolongé entraîne une dégradation de la résistance et de la rigidité de l'interface pieu-sol. Il est donc essentiel de développer des modèles numériques capables de prédire avec précision le comportement axial cyclique des fondations sur pieux. Le présent article propose un nouveau modèle cyclique t-z formulé dans le cadre d'une approche unifiée de plasticité à surface limite (bounding surface plasticity). Le modèle intègre une nouvelle fonction d'interpolation élastoplastique de la rigidité de l'interface afin de représenter l'évolution de cette rigidité sous chargement cyclique. En incorporant une fonction de dégradation de la résistance de l'interface corrélée au déplacement plastique vertical accumulé, le modèle reproduit efficacement la dégradation progressive de la résistance interfaciale au cours du chargement cyclique. Le modèle t-z proposé est mis en œuvre numériquement dans MATLAB et validé au moyen de simulations d'essais de cisaillement d'interface publiés. Il est ensuite intégré à ABAQUS au moyen d'une sous-routine d'élément défini par l'utilisateur (UEL) afin de créer un élément ressort non linéaire. Le modèle présente une excellente capacité de prédiction des réponses axiales monotones et cycliques des fondations sur pieux. Avec un nombre relativement limité de paramètres, il reproduit efficacement l'évolution de la force axiale le long du fût du pieu et rend compte des principales caractéristiques de la réponse en tête du pieu, notamment l'hystérésis, la non-linéarité et le déplacement accumulé. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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