Analysis of Bender Element signals during triaxial testing

Abstract

RESUMEN: Este artículo presenta y discute tres métodos para evaluar la velocidad de la onda cortante, Vs, con base en el análisis de señales de “Bender Elements” (BE) tomadas durante ensayos triaxiales. Los métodos de tiempo de viaje de pico-a-pico (peak-to-peak travel time), correlación cruzada (cross-correlation) y fase retrasada (phase-delay) fueron empleados para calcular Vs, y determinar el error en la velocidad de propagación de la onda cuando se realizan los análisis en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia. Los resultados obtenidos de los ensayos Bender Element indican que cuando las condiciones apropiadas se cumplen, las diferencias entre los valores calculados de Vs usando los tres métodos varían entre ±2%. Este error es pequeño y está entre los rangos aceptables indicando que el método de tiempo de viaje pico-a-pico, el cual es el método más sencillo y rápido de aplicar, puede ser empleado como un método directo para calcular la velocidad de la onda cortante.

ABSTRACT: This paper presents and discusses three different wave propagation methods used to evaluate the shear wave velocities, Vs , computed from Bender Element (BE) analyses during triaxial testing. The peak-to-peak travel time, cross-correlation and phase-delay approaches were employed to calculate Vs and to determine the error in wave propagation velocities when time domain and frequency domain methods are implemented. The results obtained from vertical BE tests conducted on clay specimens indicates that, when the proper BE testing conditions are met, the differences in Vs calculated using the three methods were within ±2%. This error is small and indicates that the peak-to-peak method, the simplest and fastest time domain approach, can be employed as a straight forward method to determine shear wave velocities.