Strain Rate Effect on Stiffness and Damping Ratio of Clays

This paper describes the results of a laboratory study which was carried out in order to determine the stress-strain behaviour of two Italian clays (Augusta and Pisa clays), with special attention being paid to the variation of stiffness parameters and damping ratio with strain rate. The experimental study was carried out using a Resonant Column/Torsional Shear apparatus and a Triaxial Cell. Monotonic loading torsional shear tests (MLTST), cyclic loading torsional shear tests (CLTST), resonant column tests (RCT) and monotonic compression loading triaxial tests (TX) were performed on specimens of Augusta and Pisa clays. The obtained results showed a little influence of strain rate on stiffness parameters in the small strain range. While the stiffness parameters for medium and large strains are strongly influenced by the strain rate. The measured damping ratio values resulted to be influenced by strain rate much more than stiffness. A comparison of the stress-strain curves obtained from monotonic and cyclic tests allowed one to verify the effectiveness of a modified second Masing rule.

Nel presente lavoro vengono riportati i risultati di uno studio sperimentale svolto con l'obiettivo di determinare il comportamento sforzi-deformazioni di due argille Italiane (argille di Augusta e Pisa), con particolare attenzione alla variazione dei parametri di rigidezza e dello smorzamento in funzione della velocità di deformazione. Lo studio sperimentale è stato condotto utilizzando un'apparecchiatura di Colonna Risonante/Taglio Torsionale ed una Cella Triassiale. Sono state eseguite, su provini di argilla di Augusta e Pisa, prove di taglio torsionale monotono (MLTST), taglio torsionale ciclico (CLTST), colonna risonante (RCT) e prove monotone di compressione triassiale (TX). I risultati ottenuti evidenziano una scarsa influenza della velocità di deformazione sui parametri di rigidezza nel campo delle piccole deformazioni. Mentre, per livelli deformativi medio-grandi, la rigidezza è fortemente influenzata dalla velocità di deformazione. I valori di smorzamento ottenuti risultano nel complesso maggiormente influenzati dalla velocità di deformazione. Infine il confronto fra le curve sforzi-deformazioni ottenute da prove monotone e cicliche ha permesso di verificare la validità della seconda legge di Masing modificata.