Problèmes d'interaction sol structure sous chargements statique et dynamique PDF Download
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Author: Marwan Sadek Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 62
Book Description
En plus, une attention particulière doit être accordée à la modélisation du comportement du sol qui est fort dépendant de l'amplitude de la secousse sismique et d'éventuels effets de site. Une modélisation globale tridimensionnelle se révèle particulièrement pertinente puisqu'elle permet d'intégrer dans la même analyse les différentes composantes du système. La deuxième thématique est dédiée à des problématiques de la géotechnique routière et les infrastructures de transport en milieu urbain. Elle comporte un modèle numérique pour analyser l'orniérage des chaussées flexibles. Le modèle validé sur des mesures réelles, prend en considération l'influence de la température et les conditions réelles de trafic. Ensuite, on s'intéresse à l’analyse des nuisances vibratoires induites en milieu urbain par le transport. Le modèle numérique proposé permet de mieux comprendre l'atténuation de ces nuisances dans le sol et leur influence sur les structures et d’analyser les stratégies d'isolation.
Author: Marwan Sadek Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 62
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En plus, une attention particulière doit être accordée à la modélisation du comportement du sol qui est fort dépendant de l'amplitude de la secousse sismique et d'éventuels effets de site. Une modélisation globale tridimensionnelle se révèle particulièrement pertinente puisqu'elle permet d'intégrer dans la même analyse les différentes composantes du système. La deuxième thématique est dédiée à des problématiques de la géotechnique routière et les infrastructures de transport en milieu urbain. Elle comporte un modèle numérique pour analyser l'orniérage des chaussées flexibles. Le modèle validé sur des mesures réelles, prend en considération l'influence de la température et les conditions réelles de trafic. Ensuite, on s'intéresse à l’analyse des nuisances vibratoires induites en milieu urbain par le transport. Le modèle numérique proposé permet de mieux comprendre l'atténuation de ces nuisances dans le sol et leur influence sur les structures et d’analyser les stratégies d'isolation.
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Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse portent sur la modélisation physique etnumérique du comportement des fondations superficielles sous sollicitations transverses dynamiques.Deux nouveaux modèles physiques sont développés.Le premier, en chambre d'étalonnage permet de réaliser des expériences sur modèle réduitd'une fondation superficielle encastrée dans un sable sec en respectant les conditions de confinementréelles. Des adaptations prototypes sont spécialement conçues pour permettre unchargement horizontal rapide, le couplage chargement vertical-horizontal, ainsi qu'un libremouvement de la fondation. L'influence des différents paramètres (densité du sable, amplitudedu déplacement horizontal et de la charge verticale, pressurisation du massif) est miseen évidence sur le comportement de la fondation.Le second porte sur l'interaction sol renforcé-fondation superficielle dans une " VisuCuve "de visualisation latérale du comportement. Il est mené sur une argile molle renforcée soit parun système de Colonnes à Module Mixte (CMM) soit par un système d'Inclusions Rigides etmatelas granulaire (IR). Ces modèles physiques en 2D sont soumis à des chargements horizontauxcycliques en quasi-statique et en dynamique pour l'étude de l'effet inertiel. L'efficacitécomparée des systèmes en termes de dissipation d'énergie est présentée.Une modélisation numérique des systèmes CMM et IR correspondant à la configuration expérimentaleet en vraie grandeur est développée à l'aide du logiciel FLAC3D. Les résultatsnumériques nous permettent de confirmer partiellement des tendances constatées lors des expériences.Les calculs des ouvrages en vraie grandeur permettent d'étudier plus précisémentla dissipation d'énergie par le calcul des coefficients d'amortissement dans les différents systèmes.L'effet inertiel et l'effet de la hauteur de la partie supérieure en gravier sont égalementdémontrés par les efforts internes calculés dans les inclusions.
Author: LAURENT.. MARS Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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D'UNE FACON GENERALE, UNE CONSTRUCTION SOUMISE A UNE SECOUSSE SISMIQUE VA SE COMPORTER DIFFEREMMENT SUIVANT QU'ELLE APPARTIENT A UNE STRUCTURE SOUPLE OU RIGIDE ET QU'ELLE REPOSE SUR UN SOL DEFORMABLE OU NON. POUR RESOUDRE COMPLETEMENT CE PROBLEME D'INTERACTION SOL-STRUCTURE IL A FALLU : -DEFINIR L'ALEA SISMIQUE ET LE MOUVEMENT RESULTANT. -ETUDIER LE COMPORTEMENT DU SOL SOUS CHARGEMENT CYCLIQUE. -EVALUER LA REPONSE DU SOL EN CHAMP LIBRE, ET CELLE DES STRUCTURES SOUS CHARGEMENT CYCLIQUE. DANS LA QUATRIEME PARTIE, L'ETUDE A ETE COMPLETEE PAR DEUX CHAPITRES PLUS PERSONNELS SUR LA NOTION DE VOILES EN BETON ARME ET SUR CELLE DE COEFFICIENT DE COMPORTEMENT. ENFIN, CONCERNANT LES STRUCTURES SOUPLES OU RAIDES, ON A CONSTATE QUE LA PRISE EN COMPTE DE L'INTERACTION SOL-STRUCTURE PERMET GENERALEMENT DE REDUIRE NOTABLEMENT LA VALEUR DES EFFORTS HORIZONTAUX DONC DES MOMENTS DE RENVERSEMENT, ELLE AUGMENTE LES DEPLACEMENTS LATERAUX A CAUSE DE L'EFFET DE BALANCEMENT
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L' interaction sol-structure en dynamique caractérisée usuellement par les fonctions d'impédance doit être prise en compte des la conception des ouvrages tant pour les fondations de machine que pour les fondations d'ouvrages soumis a l'action sismique. Les fonctions d'impédance relatives à une fondation, un type de sol, et un mode de vibration représentent, sous excitation harmonique, la raideur dynamique complexe du sol. Le travail de bibliographie regroupe l'ensemble des fonctions d'impédance relatives aux fondations superficielles trouvées dans la littérature sous forme paramétrée. Cette étude a permis la réalisation d'un ouvrage: manuel des fonctions d'impédance - fondations superficielles. Y apparaissent les résultats relatifs aux fondations de forme simple (circulaire, rectangulaire et filante) et aux sols de caractéristiques simples (milieu semi-infini, monocouche surmontant soit un substratum rigide, soit un demi-espace). Cet ouvrage permet au concepteur de prendre en compte l'interaction sol-structure dans les cas simples ou au niveau d'avant-projets. Une méthode pratique de prise en compte de l'interaction sol-fondation est développée dans le cas ou le sol peut être assimile a un monocouche homogène et viscoélastique reposant sur un substratum rocheux, et pour une fondation circulaire rigide. Les fonctions d'impédance des modes de translation horizontale et de balancement sont représentées par un modèle discret dont les paramètres, indépendants de la fréquence, sont déterminés par des abaques ou des formules empiriques en fonction de la géométrie sol-fondation du problème. Un amortisseur visqueux de caractéristiques dépendant hyperboliquement de la fréquence est utilise pour rendre compte des effets (en basses fréquences) de l'amortissement interne de la couche de sol. Le modèle fréquentiel ainsi réalise permet d'obtenir des réponses de structures en très bonne corrélation avec celles prenant en compte les fonctions complètes d'impédance
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: Gabriel Angel Hernandez Hernandez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 159
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Grâce à l'utilisation du principe des travaux virtuels, il est possible de présenter une approche unifiée de l'interaction sismique sol-structure mettant en évidence les sollicitations exercées d'un système sur l'autre adaptées à la cinématique de chaque domaine. La considération du problème sismique au niveau de la fondation set avantageuse car celle-ci peut souvent être considérée comme rigide. Le raisonnement en sous-structures développé ici ne repose que sur l'hypothèse de linéarité du comportement. Cette hypothèse restrictive étant retenue, le problème complet de l'interaction est envisagé en insistant sur une utilisation d'un champ sismique local le plus riche possible. Le traitement numérique n'est développé que le plus tardivement possible de manière à laisser la voie ouverte aux techniques les plus adaptées et à la mise en œuvre de méthodes simplifiées. Cette approche modulaire permet d'utiliser en tant que de besoin divers outils, en particulier tout code classique de calcul dynamique des structures
Author: Miad Saberi Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 277
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Le comportement des interfaces entre les sols granulaires et les matériaux de construction structuraux a un impact important sur la réponse monotonique et cyclique de nombreux systèmes d'interaction sol-structure (SSI) tels que les structures de soutènement, les canalisations enterrées, les fondations superficielles et certains barrages en remblai. L'interface, en tant que milieu de transition, peut présenter différents comportements complexes sous des conditions de chargements variées, y compris la localisation des contraintes et des déformations, le glissement et la séparation, l'écrouissage / écrouissage négatif, la dilatance, la contraction accumulative, la dégradation des contraintes et la rupture des particules. Comprendre la mécanique et la modélisation de ces zones d'interface est une étape importante pour une conception et une analyse sûres et efficaces des problèmes d'interaction sol-structure. Cette thèse de doctorat comporte trois phases majeures: le développement de nouveaux modèles de comportement d'interface avancés ; l'implémentation du modèle de comportement d'interface développé dans un code d'éléments finis d'usage général; et, par conséquent, l'application du modèle de comportement d'interface implémenté à l'analyse numérique de la réponse d'un barrage en enrochement avec masque en béton soumis à des mouvements sismiques du sol. Phase de développement du modèle : Des modèles de comportement d'interface avancés pratiques et efficaces ont été développés dans le cadre de la plasticité à deux surfaces et de la mécanique des sols à l'état critique (CSSM) et ils sont compatibles avec le concept de paramètres d'état. Le développement du modèle utilise une formulation unifiée pour simuler le comportement monotonique et cyclique des interfaces sol granulaire (sableux et graveleux)-structure pour une large gamme de masses volumiques de sol et sous différentes contraintes normales et cheminements de contraintes, en utilisant un seul ensemble de paramètres d'étalonnage. Le modèle considère la rupture des particules sous cisaillement et est capable de simuler le comportement d'interface complexe comme la transformation de phase, l'écrouissage et l'écrouissage négatif, la dégradation des contraintes, la contraction accumulative cyclique, la stabilisation de la contraction cyclique et la dépendance aux cheminements de contraintes. Le modèle d'interface nécessite huit paramètres d'étalonnage pour simuler le comportement de l'interface sol graveleux- structure, neuf paramètres pour simuler le comportement pratique des interfaces sol granulaire (sableux et graveleux)-structure et onze paramètres d'étalonnage pour les interfaces sol granulaire-structure en tenant compte de la rupture des particules. Tous les paramètres du modèle ont une signification physique et peuvent être facilement déterminés en utilisant des essais de cisaillement d'interface standard. Les capacités du modèle ont été validées à l'aide de données expérimentales extraites de la littérature. Phase d'implémentation du modèle : Le modèle de comportement d'interface développé a été implémenté dans un code d'éléments finis (FE) d'usage général (ABAQUS) sous forme d'un élément d'interface solide à couche mince. Le schéma d'intégration numérique utilisé dans la phase d'implémentation a été examiné par la simulation de différents problèmes de valeurs limites, y compris l'essai de cisaillement à un seul élément, l'essai de cisaillement par blocs coulissants et l'essai d'arrachement pour différentes valeurs de pas de temps. Phase d'application du modèle : Dans cette phase, les réponses statiques et sismiques des barrages en enrochement avec masque en béton (CFRD) ont été examinées en considérant l'effet de l'interaction dalle du masque - couche d'amortissement à l'interface. Les effets des différents éléments, tels que l'approche de la modélisation de l'interface, le niveau d'eau dans réservoir et la rugosité de l'interface sur la réponse de la dalle en béton dans les CFRDs ont été évalués sous des conditions statiques et dynamiques. Mots-clés: Interface sol granulaire-structure, géo-structures, modèle de comportement, développement de modèles, implémentation de modèles, simulation numérique, chargement monotonique et cyclique, barrages en enrochement avec masque en béton.
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LES TRAVAUX EFFECTUES DANS LE CADRE DE CETTE THESE PORTENT SUR LA MODELISATION DU COMPORTEMENT NON LINEAIRE DES FONDATIONS SUPERFICIELLES SOUS SEISME. PAR NON LINEARITES, SONT CONSIDERES LA PLASTIFICATION DU MASSIF DE SOL SOUS LA FONDATION, AINSI QUE LE DECOLLEMENT SUSCEPTIBLE DE SE DEVELOPPER A L'INTERFACE SOL-FONDATION. L'APPROCHE CHOISIE EST UNE MODELISATION SIMPLIFIEE BASEE SUR LE CONCEPT DE MACRO-ELEMENT D'INTERACTION SOL-STRUCTURE. LE COMPORTEMENT DU SOL SOUS LA FONDATION ET A L'INTERFACE EST CONCENTRE AU NIVEAU DE LA FONDATION DANS UN ELEMENT SOUPLE DE LIAISON A TROIS DEGRES DE LIBERTE. EXPRIME EN CONTRAINTES GENERALISEES, CE MODELE REPRODUIT LES ACTIONS COUPLEES DES DEUX MECANISMES, PLASTICITE ET DECOLLEMENT. LE COUPLAGE ENTRE LES DEGRES DE LIBERTE EST ASSURE PAR LE DIAGRAMME DE CAPACITE PORTANTE, QUI DELIMITE DANS L'ESPACE DES EFFORTS APPLIQUES A LA FONDATION LES COMBINAISONS DE CHARGEMENT ADMISSIBLES. CE MODELE A ETE IMPLANTE DANS LE CODE DE STRUCTURE AUX ELEMENTS FINIS FEAP. IL PEUT MAINTENANT ETRE INTRODUIT SOUS N'IMPORTE QUEL TYPE DE STRUCTURE. SON UTILISATION, EXTREMEMENT SIMPLE ET EFFICACE, PERMET DE RESTAURER LE COUPLAGE ENTRE LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE ET SON INTERACTION NON LINEAIRE AVEC LE MILIEU ENVIRONNANT. L'ESSAI EXPERIMENTAL CAMUS IV (MAQUETTE DE BATIMENT A ECHELLE 1/3, POSEE SUR UN BAC DE SABLE), REALISE SUR LA TABLE SISMIQUE DU CEA SACLAY, NOUS A PERMIS D'APPREHENDER LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE EN DECOLLEMENT DE LA STRUCTURE. DES APPLICATIONS, REALISEES NOTAMMENT SUR UNE PILE DE PONT, ONT MONTRE LA CAPACITE DU MODELE A REPRODUIRE LES PRINCIPAUX EFFETS DYNAMIQUES DE L'INTERACTION SOL-STRUCTURE NON LINEAIRE.
Author: Marwan Sadek
Author: Marwan Sadek
Author: Xiangwei Zhang
Author: LAURENT.. MARS
Author: Franck Cevaer
Author: Christian Pianka
Author: Gabriel Angel Hernandez Hernandez
Author: Miad Saberi
Author: Cécile Cremer
Author: Parviz Dowlatyari
Author: Jean Emm.. Kyrgeorgiou