Pewen Ingeniería GeotécnicaFEM LABPEWEN Ingeniería PLAXIS · CRITERIO AVANZADO
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS · GEOTECNIA

Modified Cam Clay — Estado Crítico y Hardening Volumétrico

Modelo elastoplástico de estado crítico con elasticidad volumétrica logarítmica, superficie elíptica, flujo asociado y evolución de la presión de preconsolidación mediante deformación volumétrica plástica.

01mecanismo
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02ensayo
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03parámetro
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04calibración
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05validación
ATLAS CONSTITUTIVO

Superficies, memoria y rigidez

Lee qué representa el modelo, qué evoluciona y dónde deja de ser una aproximación defendible.

FIGURA CONCEPTUALModified Cam Clay
VARIABLES DE ESTADOp′ = σ′1 + σ′2 + σ′33,   q = √(3J2)

Convención de compresión positiva. En compresión triaxial, q = σ′1 − σ′3.

01Superficie de fluencia y hardening volumétrico
p′qCSL: q = Mp′estado críticop′ = p′c/2f0f1p′c,0p′c,1dominio elásticodεvp > 0 ⇒ p′c ↑
f = q2 + M2p′(p′ − p′c) = 0p′cs = p′c2,   qcs = Mp′c2

La CSL es el lugar geométrico de estados críticos alcanzados por distintas superficies; no constituye una segunda envolvente de falla.

02Flujo asociado: contractancia y dilatancia
p′qq = Mp′LADO SECOp′ < p′c/2flujo dilatanteLADO HÚMEDOp′ > p′c/2flujo contractivoESTADO CRÍTICOdεvᵖ = 0p′c ↓ · contracciónp′c ↑ · expansiónnormal a f
g = f,   dεp = dΛ ∂f∂σ′

Las flechas son una proyección esquemática de la normalidad en el plano de invariantes. En la CSL, la componente volumétrica plástica se anula aunque continúe la deformación desviadora plástica.

03Compresión isotrópica, descarga–recarga y OCR
ln p′eNCL · pendiente −λdescarga–recarga · pendiente −κp′p′cOCR = p′c / p′inicio de compresión virgenhardeningestado actual
e = N − λ ln p′K = (1 + e)p′κdp′cp′c = 1 + eλ − κ dεvpOCR = p′cp′

Lectura constitutiva integrada

Dentro de frespuesta elástica no linealLado húmedocontractancia + expansión de p′cCSLdεvᵖ = 0 con corte plásticoLado secodilatancia + posible contracción de p′c
superficie actualsuperficie anteriorlínea de estado críticotrayectoria / dirección de flujodominio elástico

Visualización conceptual para comprender la formulación; no corresponde a una calibración específica.

Estado crítico · flujo asociado · hardening volumétrico

Modified Cam Clay

Qué representa
Modelo elastoplástico de estado crítico con elasticidad volumétrica logarítmica, superficie elíptica, flujo asociado y evolución de la presión de preconsolidación mediante deformación volumétrica plástica.
Formulación / fluencia
La superficie f = q² + M²p′(p′−p′c) = 0 separa el dominio elástico. Su intersección con q = Mp′ identifica el estado crítico en p′ = p′c/2; la CSL no es una segunda superficie de falla.
Hardening / evolución
La compresión volumétrica plástica aumenta p′c y expande la elipse. En el lado seco, la dilatancia plástica puede reducir p′c y contraerla, generando ablandamiento volumétrico.
Qué captura / aplicaciones
Arcillas saturadas reconstituidas, normalmente consolidadas o ligeramente sobreconsolidadas, bajo trayectorias monotónicas compatibles con el marco de estado crítico.
λ, κ, e₀M / φ′csp′c,0 u OCRν
QUÉ NO CAPTURA / LÍMITEMCC es isotrópico y no reproduce por sí mismo anisotropía, estructura, cementación, destructuración, rigidez a pequeñas deformaciones ni acumulación cíclica. Su aplicación a arcillas naturales altamente estructuradas o fuertemente sobreconsolidadas requiere justificación específica.
BASE TÉCNICA UTILIZADA

PLAXIS 2D Tutorial, Reference, Material Models y Scientific Manuals; Potts y Zdravković, Finite Element Analysis in Geotechnical Engineering, Vols. 1–2; Potts, Guidelines for the Use of Advanced Numerical Analysis; Davis y Selvadurai, Plasticity and Geomechanics; de Souza Neto et al., Computational Methods for Plasticity; Schrefler et al., Computational Geomechanics.