Confined compressive strength of sea ice

• Main Authors: Timco, G. W., Frederking, R. M. W.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1983
• Subjects: ice; glace; compressive strength; résistance à la compression; particle size distribution; granularité; Beaufort Sea; vertical (a-type) and lateral (b-type) ice confinement conditions; ice structure effects; granular ice; columnar ice; basal- plane glide; plasticity theory; plane strain; plane stress; yield surface; freshwater ice comparison; Mer de Beaufort; Arctic; Sea ice
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=d95e8b3b-5cf0-4a0b-86b7-24e92c0ac5da; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=d95e8b3b-5cf0-4a0b-86b7-24e92c0ac5da; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=d95e8b3b-5cf0-4a0b-86b7-24e92c0ac5da

The confined compressive strength has been measured for both vertical (A-type) and lateral (B-type) confinement conditions for sea ice from the Beaufort Sea. The results show that the confined compressive strength is extremely sensitive to the structure of the ice. For granular ice, the confined compressive strength for both A and B type confinement is 19% higher than for unconfined compressive strength. For columnar ice, the compressive strength for A- type confinement can be four times as high as the strength of unconfined or B-type confined compressive strength. These results are explained in terms of basal-plane glide in the ice. The results of the tests are used to evaluate the coefficients of an n-type yield function from plasticity theory. The functional form of the yield surface for the cases of plane strain and plane stress in the plane of the ice cover are presented and compared to the corresponding functions for freshwater ice. On a mesuré la résistance à la compression de plusieurs échantillons de glace d'eau de la mer de Beaufort confinés par des plaques verticales (type A) et latérales (type B). Les résultats montrent que la résistance en compression dépend nettement de la structure de la glace. Pour la glace granulaire, la résistance en compression avec les plaques A et B est de 19% plus grande que celle sans les plaques. Pour la glace columnaire la résistance en compression avec les plaques A peut être jusqu'à quatre fois supérieure à celle sans les plaques ou avec seulement les plaques B. Les résultats des essais sont commentés en expliquant le rôle des plans de glissement principaux. Les résultats des essais permettent de déterminer les coefficients d'une fonction reliant les contraintes du type n à partir de la théorie de la plasticité. Les fonctions de la surface de rupture pour des contraintes et des déformations dans le plan de la couverture de glace sont comparées aux fonctions correspondantes pour la glace d'eau douce. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes