Contribution à la modélisation du comportement hydromécanique des massifs rocheux avec fractures PDF Download
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Author: Marjorie Bart
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 233
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Book Description
De nombreuses applications en genie civil sont mises en uvre dans des massifs rocheux, notre travail concerne l'etude de leur comportement hydromecanique. Ces massifs peuvent presenter des defauts de differentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des fractures naturelles de plusieurs metres ou plus et d'autre part, des microfissures induites par la perturbation du champ de contraintes due a la construction de l'ouvrage. Ainsi, la description de leur comportement passe par une description precise du comportement de la fracture rocheuse et de celui de la matrice rocheuse microfissuree. La theorie generale de poroelasticite de biot est alors generalisee et deux modeles, l'un caracterisant le comportement de la fracture et l'autre decrivant le comportement de la matrice rocheuse, sont ici presentes. En effet, si la description mecanique d'une fracture rocheuse semble maitrisee, la modelisation hydromecanique reste a completer.
Author: Marjorie Bart
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 233
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Book Description
De nombreuses applications en genie civil sont mises en uvre dans des massifs rocheux, notre travail concerne l'etude de leur comportement hydromecanique. Ces massifs peuvent presenter des defauts de differentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des fractures naturelles de plusieurs metres ou plus et d'autre part, des microfissures induites par la perturbation du champ de contraintes due a la construction de l'ouvrage. Ainsi, la description de leur comportement passe par une description precise du comportement de la fracture rocheuse et de celui de la matrice rocheuse microfissuree. La theorie generale de poroelasticite de biot est alors generalisee et deux modeles, l'un caracterisant le comportement de la fracture et l'autre decrivant le comportement de la matrice rocheuse, sont ici presentes. En effet, si la description mecanique d'une fracture rocheuse semble maitrisee, la modelisation hydromecanique reste a completer.
Author: Frédéric Davias
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 319
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Book Description
LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE DECRIT L'ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE APPROFONDIE MENEE SUR LA MODELISATION DU COMPORTEMENT HYDROMECANIQUE DES MILIEUX FRACTURES. CETTE ETUDE ABORDE LES MODELES DE REPRESENTATION GEOMETRIQUE DE CES MILIEUX, PUIS PRESENTE DIVERS MODELES DE COMPORTEMENT MECANIQUE A L'ECHELLE D'UN RESEAU DE FRACTURES ET A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. LE CHAPITRE CONSACRE AU COMPORTEMENT HYDRAULIQUE TENTE DE RESTITUER UNE EVOLUTION CHRONOLOGIQUE DES TENDANCES REPRESENTATIVES DES MODELES A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. CETTE PARTIE S'ACHEVE PAR LA PRESENTATION DES PRINCIPAUX CONCEPTS A LA BASE DES MODELES LES PLUS COURANTS DE COMPORTEMENT HYDROMECANIQUE, AUSSI BIEN A L'ECHELLE D'UN RESEAU, QUE D'UNE FRACTURE UNIQUE. A LA SUITE DE CETTE ETUDE, UN MODULE DE CALCUL D'ECOULEMENT EST REALISE A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. DEUX PRINCIPES ONT GUIDE LA REALISATION DE CE MODULE: D'UNE PART, PRENDRE EN COMPTE LES INFORMATIONS EXPERIMENTALES DISPONIBLES SUR LE VIDE FISSURAL ; ET, D'AUTRE PART, EVITER DE TRAITER LE PROBLEME EN TROIS DIMENSIONS POUR PERMETTRE UNE ADAPTATION REALISTE A L'ECHELLE D'UN RESEAU DE FRACTURES. DANS CE MODELE, LA FRACTURE EST REPRESENTEE PAR UNE SURFACE A L'INTERIEUR DE LAQUELLE SE SITUENT EVENTUELLEMENT DES ZONES DE CONTACT. L'OUVERTURE ENTRE LES DEUX EPONTES, VARIABLE EN TOUT POINT DE LA FRACTURE, EST PRISE EN COMPTE DANS LES EQUATIONS MATHEMATIQUES SOUS LA FORME D'UNE FONCTION REGULIERE. LE SCHEMA NUMERIQUE ASSOCIE EST ISSU DU MODELE DE SAINT-VENANT. L'APPROXIMATION NUMERIQUE DE CE PROBLEME EST ASSUREE PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS MIXTES. LA RESOLUTION DU SYSTEME LINEAIRE MIS EN PLACE, EFFECTUEE PAR LA METHODE DU LAGRANGIEN AUGMENTE, CONDUIT AU CALCUL DU CHAMP DES VITESSES ET DES PRESSIONS DU FLUIDE A L'INTERIEUR DE LA FRACTURE ; DE PLUS, IL EST POSSIBLE D'ESTIMER LE DEBIT TRAVERSANT UNE SECTION DONNEE
Author: J.L. Auriault
Publisher: CRC Press
ISBN: 1000151247
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 978
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Book Description
These proceedings deal with the fundamentals and applications of poromechanics to geomechanics, material sciences, geophysics, acoustics and biomechanics. They discuss the state of the art in such topics as constitutive modelling and upscaling methods.
Author: Philippe Mestat
Publisher: Presses des Ponts
ISBN: 9782859783624
Category :
Languages : en
Pages : 1112
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Author: G.N. Pande
Publisher: CRC Press
ISBN: 1439833796
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 728
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Book Description
The papers in this volume reflect the current research and advances made in the application of numerical methods in geotechnical engineering. Topics include: instabilities in soil behaviour; environmental geomechanics; and hydro-mechanical coupling in problems of engineering.
Author: Iraj Rahmani
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
De nombreuses applications en génie civil dans les massifs rocheux fracturés exigent des études de faisabilité précises. Ces massifs peuvent présenter des défauts de différentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des micro fissures induites par la perturbation du champ de contraintes due à la construction d'un l'ouvrage, et d'autre part des fractures naturelles de plusieurs mètres voire plus. Notre travail est d'apporter des informations supplémentaires nouvelles sur le comportement hydromécanique des joints rocheux naturels et sur la modélisation constitutive de leur comportement hydromécanique. L'étude expérimentale a consisté en une série d'essais hydromécaniques de compression simple avec la machine BCR-3D du laboratoire 3S de Grenoble. Nous avons présenté un modèle hydromécanique constitutif original, qui peut être un moyen efficace pour modéliser le comportement hydromécanique des joints rocheux en compression et en cisaillement, en échelle méso sans prendre en compte l'effet d'échelle. La Boîte de Cisaillement direct pour Roches à 3 Dimensions, appelée BCR3D, a servi à la réalisation de nos essais mécaniques et hydromécaniques sur les interfaces entre géomatériaux. Cette boîte de cisaillement direct particulière a un système d'injection hydraulique afin d'étudier le comportement hydromécanique des joints rocheux et aussi de mesurer l'anisotropie hydraulique des écoulements. A l'aide du modèle de Divoux modifié et de l'approche de Darcy sous forme incrémentale, nous avons détaillé un modèle hydromécanique incrémentaI non linéaire original. Nous avons mis au point la formulation de transmissivité hydraulique des joints rocheux selon deux chemins: tout d'abord, l'évolution de transmissivité en fonction de la contrainte normale (et de l'énergie spécifique normale), et ensuite les changements de transmissivité en fonction du chemin de cisaillement (et de l'énergie spécifique tangentielle). La performance du modèle est discutée à travers la comparaison entre des résultats expérimentaux et les modélisations constitutives. Le modèle hydromécanique incrémentaI non linéaire (LHMIN) pour l'interface, permet d'évaluer soit le débit, soit la transmissivité fonction du niveau de contrainte normale, de l'énergie normale, du niveau de contrainte de cisaillement et de l'énergie de cisaillement imposés au joint rocheux. Nous avons vu qu'il est possible de comparer schématiquement par simulation, le débit percolant entre divers géomatériaux au débit percolant à travers la masse de ces géomatériaux s'agissant d'un bouchon de galerie, nous avons présenté l'évolution de la transmissivité en cas de cisaillement pour quatre valeurs différentes de retrait du béton de scellement. Dans ce cas proche de la réalité, l'évolution mécanique à l'interface roche béton a été calculée grâce au code de calcul PLAXIS.
Author: Iraj Rahmani
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
De nombreuses applications en génie civil dans les massifs rocheux fracturés exigent des études de faisabilité précises. Ces massifs peuvent présenter des défauts de différentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des micro fissures induites par la perturbation du champ de contraintes due à la construction d'un l'ouvrage, et d'autre part des fractures naturelles de plusieurs mètres voire plus. Notre travail est d'apporter des informations supplémentaires nouvelles sur le comportement hydromécanique des joints rocheux naturels et sur la modélisation constitutive de leur comportement hydromécanique. L'étude expérimentale a consisté en une série d'essais hydromécaniques de compression simple avec la machine BCR-3D du laboratoire 3S de Grenoble. Nous avons présenté un modèle hydromécanique constitutif original, qui peut être un moyen efficace pour modéliser le comportement hydromécanique des joints rocheux en compression et en cisaillement, en échelle méso sans prendre en compte l'effet d'échelle. La Boîte de Cisaillement direct pour Roches à 3 Dimensions, appelée BCR3D, a servi à la réalisation de nos essais mécaniques et hydromécaniques sur les interfaces entre géomatériaux. Cette boîte de cisaillement direct particulière a un système d'injection hydraulique afin d'étudier le comportement hydromécanique des joints rocheux et aussi de mesurer l'anisotropie hydraulique des écoulements. A l'aide du modèle de Divoux modifié et de l'approche de Darcy sous forme incrémentale, nous avons détaillé un modèle hydromécanique incrémentaI non linéaire original. Nous avons mis au point la formulation de transmissivité hydraulique des joints rocheux selon deux chemins: tout d'abord, l'évolution de transmissivité en fonction de la contrainte normale (et de l'énergie spécifique normale), et ensuite les changements de transmissivité en fonction du chemin de cisaillement (et de l'énergie spécifique tangentielle). La performance du modèle est discutée à travers la comparaison entre des résultats expérimentaux et les modélisations constitutives. Le modèle hydromécanique incrémentaI non linéaire (LHMIN) pour l'interface, permet d'évaluer soit le débit, soit la transmissivité fonction du niveau de contrainte normale, de l'énergie normale, du niveau de contrainte de cisaillement et de l'énergie de cisaillement imposés au joint rocheux. Nous avons vu qu'il est possible de comparer schématiquement par simulation, le débit percolant entre divers géomatériaux au débit percolant à travers la masse de ces géomatériaux s'agissant d'un bouchon de galerie, nous avons présenté l'évolution de la transmissivité en cas de cisaillement pour quatre valeurs différentes de retrait du béton de scellement. Dans ce cas proche de la réalité, l'évolution mécanique à l'interface roche béton a été calculée grâce au code de calcul PLAXIS.
Author: MOUNTAKA.. SOULEY
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Languages : fr
Pages : 140
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Book Description
LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES EST ENORMEMENT ET QUELQUEFOIS DRAMATIQUEMENT, AFFECTE PAR LE COMPORTEMENT DES DISCONTINUITES PRESENTES DANS LES MASSIFS. L'INFLUENCE DES DISCONTINUITES SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES MASSES ROCHEUSES A ETE DEMONTREE PAR DE NOMBREUSES ETUDES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES. LES JOINTS SONT A L'ORIGINE DES RUPTURES OU INSTABILITES OBSERVEES DANS LES STRUCTURES DU GENIE CIVIL ET LEUR COMPORTEMENT DEPEND DE NOMBREUX FACTEURS. PAR CONSEQUENT, LES MODELES DE COMPORTEMENT DES DISCONTINUITES ET LES PARAMETRES ASSOCIES JOUENT UN ROLE ESSENTIEL DANS LES APPLICATIONS DES TECHNIQUES NUMERIQUES. UN PROGRAMME PERMETTANT DE DETERMINER LES PARAMETRES DES LOIS CONSTITUTIVES DES DISCONTINUITES AINSI QUE LES CRITERES DE RUPTURE EN CISAILLEMENT, A PARTIR DES DONNEES D'ESSAIS EN LABORATOIRE, A ETE MIS AU POINT. SAEB ET AMADEI ONT DEVELOPPE UN MODELE ANALYTIQUE, INCREMENTAL ET NON LINEAIRE DE COMPORTEMENT DES JOINTS ROCHEUX. BASE SUR LA FORMULATION DES AUTEURS, NOUS AVONS GENERALISE LE COMPORTEMENT DES JOINTS ROCHEUX A DES SOLLICITATIONS CYCLIQUES DANS LA DIRECTION NORMALE ET AVEC CHANGEMENT DE DIRECTION DE SOLLICITATIONS DANS LA DIRECTION TANGENTE AU JOINT. LES DEUX MODELES ONT ETE IMPLANTES DANS LE CODE DE CALCUL DES ELEMENTS DISTINCTS UDEC. UNE VERIFICATION DES MODELES AINSI QU'UNE ETUDE PARAMETRIQUE ONT ETE REALISEES SUR DES GEOMETRIES SIMPLES (Y COMPRIS LES DEUX LOIS LINEAIRES DE UDEC). TROIS EXEMPLES D'APPLICATION A L'ETUDE DE L'INFLUENCE DES LOIS SUR LA STABILITE DES OUVRAGES ONT ETE TRAITES. LES DEUX PREMIERS ETUDIENT L'INFLUENCE DES LOIS DE COMPORTEMENT SUR LA STABILITE D'OUVRAGES A PLUSIEURS PROFONDEURS AINSI QUE L'INFLUENCE DE LA RIGIDITE DU MILIEU ENTOURANT LES FRACTURES. UNE COMPARAISON ENTRE LES RESULTATS DE LA MODELISATION (SELON LES LOIS CONSTITUTIVES ET CERTAINS PARAMETRES QU'ELLES FONT INTERVENIR DANS LEUR MISE EN UVRE) ET LES MESURES IN SITU CONSTITUENT LE TROISIEME EXEMPLE
Author: FRANCOIS.. COSTE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 145
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Book Description
L'OBJET DE CETTE RECHERCHE EST DE MODELISER LE COMPORTEMENT THERMO-HYDRO-MECANIQUE DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES EN VUE DU STOCKAGE DE DECHETS RADIOACTIFS. A CETTE FIN, NOUS AVONS ETE AMENE A PROPOSER UNE METHODOLOGIE DE MODELISATION DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES QUI A ETE APPLIQUEE A UN SITE SOUTERRAIN REEL (SITE EDF DE NOUVELLE ROMANCHE). CETTE METHODOLOGIE CONSISTE, DANS UN PREMIER TEMPS, A RECHERCHER LES VER HYDRAULIQUE ET MECANIQUE. AU DESSUS DU PLUS GRAND DE CES VER, LES DEVELOPPEMENTS EFFECTUES DANS UN PROGRAMME D'ELEMENTS FINIS PERMET DE MODELISER TOUTES LES FRACTURES DE MANIERE EXPLICITE. ON DETERMINE LES PROPRIETES MECANIQUES HOMOGENEISEES EN CONDITION DRAINEE ET NON DRAINEE EN SIMULANT DES ESSAIS TRIAXIAUX REPRESENTATIF DU MASSIF SOUMIS A UN CHARGEMENT. CES SIMULATIONS PERMETTENT D'ANALYSER L'EVOLUTION DES PROPRIETES HYDRAULIQUES HOMOGENEISEES AVEC L'ETAT DE CONTRAINTES. LA REALISATION DES EXPERIENCES DE TYPE DRAINE ET NON DRAINE PERMET DE DISCUTER DE LA PERTINENCE DE L'ASSIMILATION D'UN MILIEU FRACTURE A UN MILIEU POREUX. CES SIMULATIONS ONT MIS EN EVIDENCE, EN PARTICULIER, LE ROLE DU COMPORTEMENT EN CISAILLEMENT DES FRACTURES SUR LES PROPRIETES HOMOGENEISEES MECANIQUES ET HYDRAULIQUES. DU POINT DE VUE DE LA THERMIQUE, TANT QUE LE MODE PRINCIPAL DE PROPAGATION DE LA CHALEUR EST LA CONDUCTION, LES PROPRIETES THERMIQUES HOMOGENEISEES SONT PEU DIFFERENTES DES PROPRIETES THERMIQUES DE LA MATRICE ROCHEUSE.
Author: Lifeng Zheng
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Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Short-term and long-term stability are two important aspects in analyzing slope stability. The objective of this study is to propose the numerical models to simulate the short and long-term mechanical behaviour of rock matrix and rock joint. For rock matrix, one elasto-damage model which takes both the compressive and tensile situations into account is employed. One parameter is introduced to emphasize the influence of confining pressures. And then one creep model for rock matrix which considering the damage parameter as a time-dependent variable is proposed. The simulation results show great agreement with experimental results. Generally, rock joints are the most fragile part in rock structures. For rock joint, the asperity of joint surface is represented by a parameter JRC. This parameter is related to the friction angle, and then affects the shear stiffness of joint. In this work, a constitutive model is employed based on this theory, and then the parameter JRC is proposed to be a time-dependent variable, which represents the graduate degradation of joint asperity with time passage. One simulation is performed and verified that this model is capable to describe creep phenomena. The extended finite element (XFEM) theory is introduced and applied in the joint model to exactly describe the real condition of joint. A simulation of one complicated structure is performed at last to verify the simulating ability of these models.
