CONSTRUCTION D'UN LOGICIEL ELEMENTS FINIS, CONTRIBUTION A LA MODELISATION NUMERIQUE DES SOLS ET CALCUL D'OUVRAGES DE GENIE CIVIL PDF Download
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LA SITUATION ACTUELLE EST LIEE A L'EXTENSION DES CONSTRUCTIONS SUR SOLS DE MEDIOCRES CONSISTANCE ET AU BESOIN DE RECHERCHER LES SOLUTIONS LES PLUS ECONOMIQUES. ON A DONC ETE AMENE A ETUDIER AVEC LE PLUS DE PRECISION POSSIBLE LES DIFFERENTS FACTEURS ENTRANT DANS LA REALISATION DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL. SI LES CARACTERISTIQUES DES STRUCTURES JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS CES ETUDES, C'EST ESSENTIELLEMENT SUR LE COMPORTEMENT DU SOL QUE LES DIFFERENTES ETUDES SONT GENERALEMENT PORTEES. CECI BIEN EVIDEMENT, DEPUIS LE DEBUT DE LA PHASE CONSTRUCTIVE JUSQU'A LA FIN DES TRAVAUX. LA METHODE DITE AUX ELEMENTS FINIS QUI PRESENTE L'AVANTAGE DE MODELISER LE COMPORTEMENT DU SOL, DEPUIS LE CHARGEMENT ELASTIQUE INITIAL JUSQU'A LA PHASE D'ECOULEMENT PLASTIQUE FINALE PREND UNE PLACE CONSTAMMENT GRANDISSANTE DANS CE DOMAINE DE SCIENCE DE L'INGENIEUR. C'EST PRECISEMENT DANS CE CONTEXTE QUE NOTRE TRAVAIL S'EST INSCRIT. POUR CELA, NOUS AVONS CONSTRUIT UN LOGICIEL DE CALCULS PAR ELEMENTS FINIS QUARTIQUES, UTILISANT UN SOLVEUR PROGRAMME A PARTIR D'UN NOUVEAU PROCEDE. BASE SUR UNE GESTION DYNAMIQUE DE LA MEMOIRE, NOTRE PROCEDE A PERMIS UNE UTILISATION REALISTE DE L'OUTIL MICRO-INFORMATIQUE POUR LES OUVRAGES CALCULES: MUR DE SOUTENEMENT, FONDATION SUPERFICIELLE ET ESSAI PRESSIOMETRIQUE. CET APPORT CONSTITUE AVEC LE MODELE DE COMPORTEMENT MCK IMPLANTE L'ASPECT NOUVEAU ET ORIGINAL DU TRAVAIL. CETTE RHEOLOGIE TYPE ELASTOPLASTIQUE A DEUX MECANISMES D'ECROUISSAGE (UN EN COMPRESSION ET UN EN CISAILLEMENT) UTILISE DES PARAMETRES DE NATURE EXCLUSIVEMENT PHYSIQUE COMMUNEMENT CONNUS PAR LES PRATICIENS GEOTECHNICIENS
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LA SITUATION ACTUELLE EST LIEE A L'EXTENSION DES CONSTRUCTIONS SUR SOLS DE MEDIOCRES CONSISTANCE ET AU BESOIN DE RECHERCHER LES SOLUTIONS LES PLUS ECONOMIQUES. ON A DONC ETE AMENE A ETUDIER AVEC LE PLUS DE PRECISION POSSIBLE LES DIFFERENTS FACTEURS ENTRANT DANS LA REALISATION DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL. SI LES CARACTERISTIQUES DES STRUCTURES JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS CES ETUDES, C'EST ESSENTIELLEMENT SUR LE COMPORTEMENT DU SOL QUE LES DIFFERENTES ETUDES SONT GENERALEMENT PORTEES. CECI BIEN EVIDEMENT, DEPUIS LE DEBUT DE LA PHASE CONSTRUCTIVE JUSQU'A LA FIN DES TRAVAUX. LA METHODE DITE AUX ELEMENTS FINIS QUI PRESENTE L'AVANTAGE DE MODELISER LE COMPORTEMENT DU SOL, DEPUIS LE CHARGEMENT ELASTIQUE INITIAL JUSQU'A LA PHASE D'ECOULEMENT PLASTIQUE FINALE PREND UNE PLACE CONSTAMMENT GRANDISSANTE DANS CE DOMAINE DE SCIENCE DE L'INGENIEUR. C'EST PRECISEMENT DANS CE CONTEXTE QUE NOTRE TRAVAIL S'EST INSCRIT. POUR CELA, NOUS AVONS CONSTRUIT UN LOGICIEL DE CALCULS PAR ELEMENTS FINIS QUARTIQUES, UTILISANT UN SOLVEUR PROGRAMME A PARTIR D'UN NOUVEAU PROCEDE. BASE SUR UNE GESTION DYNAMIQUE DE LA MEMOIRE, NOTRE PROCEDE A PERMIS UNE UTILISATION REALISTE DE L'OUTIL MICRO-INFORMATIQUE POUR LES OUVRAGES CALCULES: MUR DE SOUTENEMENT, FONDATION SUPERFICIELLE ET ESSAI PRESSIOMETRIQUE. CET APPORT CONSTITUE AVEC LE MODELE DE COMPORTEMENT MCK IMPLANTE L'ASPECT NOUVEAU ET ORIGINAL DU TRAVAIL. CETTE RHEOLOGIE TYPE ELASTOPLASTIQUE A DEUX MECANISMES D'ECROUISSAGE (UN EN COMPRESSION ET UN EN CISAILLEMENT) UTILISE DES PARAMETRES DE NATURE EXCLUSIVEMENT PHYSIQUE COMMUNEMENT CONNUS PAR LES PRATICIENS GEOTECHNICIENS
Author: Maurice Lemaire Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 338
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RAPPEL DES PRINCIPES MECANIQUES ESSENTIELS DU MODELE DEPLACEMENT DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS. ON DECRIT ENSUITE LES ELEMENTS DE POUTRE, PLAQUE ET COQUE. ETUDE DES CONDITIONS DE PLASTIFICATION ET DE FISSURATION RELATIVES A UN ETAT PLAN DE CONTRAINTE PERMETTANT UNE DEFINITION DE LA FORME DE LA SURFACE D'ECOULEMENT ET DE RUPTURE DU BETON. DANS LA ZONE DE TRACTION LE MATERIAU EST SUPPOSE ELASTIQUE ALORS QU'EN COMPRESSION BIAXIALE SON COMPORTEMENT EST REGI PAR LES EQUATIONS DE PRANDLT-REUSS. CES HYPOTHESES SONT APPLIQUEES A LA CONSTRUCTION D'UN MODELE DE CALCUL DES VOILES PLISSES, SOUMIS A DES CHARGES CONTINUMENT CROISSANTES. IL EST REALISE A PARTIR D'UN ELEMENT FINI ISOPARAMETRIQUE A SIX NOEUDS. UN ELEMENT A 3 NOEUDS REPRESENTE L'ARMATURE DU BETON. COMPARAISON DES RESULTATS A CEUX PROPOSES PAR DIFFERENTS AUTEURS
Author: Hugues Vincent Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Pour l'évaluation de la résistance ultime des ouvrages l'ingénieur de génie civil fait appel à différentes méthodes plus ou moins empiriques, dont de nombreuses manuelles, du fait de la lourdeur excessive des méthodes par éléments finis non-linéaires mises en œuvre dans les logiciels de calcul à sa disposition. Le calcul à la rupture, théorisé par J. Salençon, indique la voie de méthodes rigoureuses, tout à fait adaptées à cette problématique, mais dont la mise en œuvre systématique dans un logiciel a longtemps buté sur l'absence de méthodes numériques efficaces. Ce verrou de mathématique numérique a été levé récemment (Algorithme de point intérieur).Dans ce contexte l'objectif de la présente thèse est de mettre au point les méthodes permettant d'analyser, au moyen du calcul à la rupture, la capacité ultime d'éléments en béton armé tridimensionnels. Les deux approches du calcul à la rupture, que sont les approches statique et cinématiques, seront mises en œuvre numériquement sous la forme d'un problème d'optimisation résolu à l'aide d'un solveur mathématique dans le cadre de la programmation semi définie positive (SDP).Une large partie du travail sera consacré à la modélisation des différents matériaux constituant le béton armé. Le choix du critère pour modéliser la résistance du béton sera discuté, tout comme la méthode pour prendre en compte le renforcement. La méthode d'homogénéisation sera utilisée dans le cas de renforcement périodique et une adaptation de cette méthode sera utilisée dans le cas de renforts isolés. Enfin, les capacités et le potentiel de l'outil développé et mis en œuvre au cours de cette thèse seront exposés au travers d'exemples d'application sur des structures massives.
Author: Philippe Unterreiner Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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L'interaction entre un renforcement linéaire (clou) et un sol granulaire (sable) est étudiée à plusieurs échelles en vue de réaliser des calculs en déformation de murs en sol cloue. L'interaction entre un clou et un sol à l'échelle des grains est étudiée à l'aide d'un milieu continu généralisé avec microstructure rigide (milieu de Cosserat). Trois lois de comportement du sol : élastique anisotrope, rigide parfaitement plastique et élastoplastique avec écrouissage, ainsi que deux jeux de conditions aux limites microscopiques : statiques et cinématiques, sont considérées pour modéliser la formation des couches d'interfaces. Le lien entre les phénomènes de localisation surfacique (couche d'interface) et volumique (bande de cisaillement) est établi. L'interaction entre un lit de clous et la tranche de sol afférente du mur en sol cloue est étudiée dans le cas d'un chargement thermique (gel). Un modèle couplant les effets thermiques (pénétration du gel), hydrauliques (gonflements du sol gélif) et mécaniques (interaction sol-clou) est développé et valide à partir des mesures réalisées sur les soutènements en vraie grandeur de la Clusaz durant l'hiver 1980/1981. Des dispositions constructives innovantes sont proposées pour limiter les effets du gel. L'interaction entre les clous et le sol à l'échelle d'un ouvrage de soutènement est analysée afin de développer une correspondance entre le mur 3d et le modèle numérique calculé en déformations planes (calcul 2d). Les méthodes de détermination des paramètres mécaniques des matériaux à partir des essais in situ et en laboratoire sont analysées et comparées. Le calcul en déformation de la construction du mur expérimental en vraie grandeur clouterre-cebtp no. 1 est réalisée à l'aide de deux logiciels (cesar et flac) pour valider l'approche proposée
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CE MEMOIRE EST CONSACRE A LA MODELISATION DES INTERFACES DANS LES CALCULS TRIDIMENSIONNELS EN ELEMENTS FINIS D'OUVRAGES GEOTECHNIQUES (OUVRAGES EN SOL RENFORCE, CONTACTS DE MATERIAUX DIFFERENTS, ETC.). IL S'APPUIE SUR DES TRAVAUX ANTERIEURS DU LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES QUI AVAIENT PRODUIT DES MODULES DU LOGICIEL CESAR-LCPC CONSACRES AU CONTACT ENTRE SOLIDES ELASTIQUES (TACT) ET ENTRE SOLIDES ELASTOPLASTIQUES (TCNL). CETTE RECHERCHE A DEVELOPPE UNE AUTRE LOI DE COMPORTEMENT D'INTERFACE DE TYPE ELASTOPLASTIQUE QUI SE COMBINE HARMONIEUSEMENT AVEC LES LOIS DE COMPORTEMENT UTILISEES POUR LES SOLS ET LES STRUCTURES EN CONTACT. CETTE LOI D'INTERFACE A ETE PROGRAMMEE DANS UN NOUVEAU MODULE DE CALCUL (MCNL-C). L'ANALYSE TRIDIMENSIONNELLE EN ELEMENTS FINIS D'UN MUR EXPERIMENTAL EN TERRE ARMEE, EDIFIE A BOURRON-MARLOTTE, CONTRIBUE A VALIDER CES DEVELOPPEMENTS NUMERIQUES. LA COMPARAISON DE CE CALCUL A UNE ETUDE BIDIMENSIONNELLE DU MEME PROBLEME MONTRE, D'UNE MANIERE GENERALE, UNE MEILLEURE CONCORDANCE DE L'ANALYSE TRIDIMENSIONNELLE AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX, NOTAMMENT EN TERMES DE TRACTION DANS LES ARMATURES ET DE PLASTICITE DANS L'OUVRAGE. CES RESULTATS ILLUSTRENT L'APPORT D'UNE MODELISATION PLUS REALISTE DES INTERFACES AUTOUR DE L'ARMATURE LINEAIRE DANS LA MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DE CE TYPE D'OUVRAGES.
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NOUS NOUS PROPOSONS D'ETUDIER LE COMPORTEMENT D'UNE MAIN SYNTHETIQUE EN INTERACTION AVEC UNE BALLE SYNTHETIQUE ET DE MODELISER LES DEFORMATIONS QUE SUBIT LA BALLE. NOUS UTILISONS LA METHODE DES ELEMENTS FINIS ET TENTONS DE PARVENIR A DES RESULTATS EN ACCORD AVEC LES LOIS DE LA PHYSIQUE. NOUS APPLIQUONS AU CORPS HUMAIN LE CONCEPT D'OBJET DEFORMABLE POSSEDANT DES CARACTERISTIQUES D'ELASTICITE PROPRES DE LA MEME MANIERE QUE NOUS CONSIDERONS LA BALLE COMME UN OBJET ELASTIQUE DEFORMABLE AVEC DES CARACTERISTIQUES BIEN CONNUES. POUR APPLIQUER LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, UN MAILLAGE 3D DES OBJETS EST DEVELOPPE EN UTILISANT DES VOLUMES ELEMENTAIRES SIMPLES OU PLUS COMPLEXES, POUVANT ASSURER UNE CONTINUITE D'ORDRE ZERO ENTRE LES SOMMETS DES ELEMENTS. LES VOLUMES ELEMENTAIRES UTILISES SONT GENERALEMENT DES CUBES, DES PYRAMIDES OU DES VARIANTES DES DEUX. IL EST POSSIBLE D'OBTENIR UNE CONTINUITE D'ORDRE PLUS ELEVE ENTRE LES SOMMETS, MAIS CETTE PROCEDURE EST COUTEUSE EN TEMPS DE CALCUL ET NECESSITE UNE QUANTITE PLUS IMPORTANTE DE PLACE MEMOIRE, ALORS QUE LE RESULTAT VISUEL NE S'EN TROUVE PAS AMELIORE. NOUS AVONS ENFIN DEVELOPPE UN LOGICIEL DE REPRESENTATION GRAPHIQUE 3D QUI NOUS PERMET DE VISUALISER LES RESULTATS DE NOS CALCULS
Author: Christian Pianka Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Ce mémoire est consacré à l'interaction sol/structure avec l'accent mis sur les effets locaux à l'interface entre le sol et la structure et sur le problème d'interface avec le logiciel éléments finis. Le travail reprend le code de calcul Gefdyn et l'enrichit de quelques modules. Des éléments de structure, poutres et plaques épaisses, ont été développés et intégrés dans Gefdyn. Ces éléments utilisent une formulation nouvelle et sont spécialement adaptés aux besoins de l'ingénieur. Des tests en statique et dynamique montrent leur précision numérique. Pour l'interaction sol/structure des approches différentes, nécessitant plus ou moins de développement, sont proposées. Dans l'approche implantée dans Gefdyn, l'interaction entre structures composées de poutres et plaques et le sol est traité au niveau local de l'interface, prenant en compte des effets de frottement et de décollement. La performance des développements a été vérifiée dans des applications numériques, par comparaison soit aux solutions analytiques, soit aux calculs d'un mur de soutènement par l'Eurocode 8. Afin d'améliorer la communication entre l'utilisateur et le code Gefdyn une interface graphique a été développée qui permet de définir rapidement les paramètres de calcul. Cet interface gère les erreurs d'utilisation et met à disposition des outils de préparation des données et d'évaluation des résultats
Author: Hiba El Arja Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Ce travail aborde différents aspects de la modélisation numérique des mouvements de sol induits par la réalisation des excavations profondes. Le premier objectif est de définir un modèle de comportement qui inclut un mécanisme permettant de bien représenter la cuvette de tassement derrière un écran de soutènement. Le deuxième objectif est de contribuer à la justification des états limites ultimes des ouvrages de soutènement selon le format proposé par les Eurocodes.On propose deux modèles de comportement basés sur la théorie de l'élastoplasticité à un seul mécanisme : « le modèle H1 » et « le modèle H2 », qui comportent respectivement une loi d'écrouissage isotrope et une loi d'écrouissage cinématique non linéaire. Les formulations des deux modèles sont présentées. Leurs différents paramètres sont définis à partir d'essais en laboratoire ou in situ. On étudie l'influence de chacun de ces paramètres dans le cas des essais triaxiaux.Ces deux modèles sont implémentés dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC. Une analyse numérique d'un projet réel d'excavation issu d'un exercice de prévision (benchmark) avec différents modèles de comportement est présentée. Les résultats obtenus avec le modèle H2 n'améliorent pas significativement les résultats par rapport au modèle H1. Dans la suite, on concentre la discussion sur le modèle H1. Des études paramétriques sont réalisées sur ce projet d'excavation pour identifier les paramètres qui ont une influence sur la cuvette de tassement calculée. Dans le cadre du Projet Grand Paris Express, de nouvelles lignes de métro sont en cours de réalisation. La fouille de la future gare de Créteil L'Échat de la ligne 15 sud est choisie comme cas d'étude. Les résultats numériques obtenus avec le modèle H1 sont confrontés à des mesures réalisées dans cette gare.Le dernier chapitre aborde la justification aux états limites ultimes des ouvrages de soutènement. La discussion est axée sur la procédure de réduction des propriétés de cisaillement des sols (c-phi réduction). On cherche à préciser dans quelle mesure cette méthode peut être adaptée à des modèles de comportement complexes comme le modèle H1.
Author: Xuan Son Nguyen Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 190
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Cette étude présente des applications des méthodes probabilistes en Génie Civil pour l'estimation de la fiabilité et de la durabilité des ouvrages. Deux méthodes probabilistes performantes en termes de temps de calcul et de précision sont développées. La première méthode est une amélioration de la technique du gradient projeté et permet l'utilisation efficace de l'algorithme de Rackwitz-Fiessler, en intégrant dans ce dernier la prise en compte de l'imprécision numérique du modèle associé à la fonction de défaillance, imprécision conduisant dans bien des cas à l'échec de l'algorithme. La seconde méthode est une amélioration d’une méthode de surface de réponse et permet de minimiser le coût de calcul en assurant la précision des résultats grâce à deux systèmes de pondération pour les points de calage. Ces deux méthodes probabilistes sont ensuite appliquées à la durabilité d’ouvrages de Génie Civil par couplage avec des modèles de calculs aux éléments finis. L’étude aborde deux problèmes de durabilité souvent rencontrés en Génie Civil : la carbonatation du béton et l'endommagement lié à la perte de précontrainte par retrait et fluage du béton d'un ouvrage en béton précontraint.
Author: JAMEL.. KHLIF
Author: JAMEL.. KHLIF
Author: Maurice Lemaire
Author: Hugues Vincent
Author: Philippe Unterreiner
Author: NABILA.. SELLALI HARAIGUE
Author: Agbéko Sossou
Author: Christian Pianka
Author: Hiba El Arja
Author: Xuan Son Nguyen
Author: Agbéko Sossou