Contribution à la modélisation numérique et physique du comportement d'un pieu isolé sous chargement latéral dans un sable sec PDF Download
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Author: Placide Mpan
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 506
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Book Description
Composée de trois parties, la présente étude porte sur la modélisation numérique et physique des paramètres gouvernant dans un sable dense sec, le comportement d'un pieu isolé sous chargement latéral statique et cyclique. La première partie comporte une synthèse bibliographique sur quatre thèmes : 1°-les méthodes traditionnelles de calcul de l'interaction sol-pieu sous chargement latéral statique et la prise en compte dans certains réglements étrangers de l'aspect cyclique du chargement latéral à partir de certaines des méthodes présentées. Car, il n'existe pas encore à ce jour de méthodes de calcul d'interaction sol-pieu qui soient spécifiques à ce genre de chargement ; 2°-la théorie du comportement des sols pulvérulents sous l'effet des cycles de faible ou grande importance ; 3°-les lois de comportement des sols pulvérulents sous sollicitations tridimensionnelles et cyclique ; 4°-les méthodes de résolution des systèmes non linéaires en mécanique des sols. la seconde partie est consacrée au calcul et à l'analyse des paramètres déterminés par la méthode aux éléments finis tridimensionnels. Sous chargement statique, le pieu et le sol sont modélisés respectivement par une loi de comportement élastique linéaire et isotrope et une loi de comportement élastique parfaitement plastique non associée de type Prager-Drucker. L'interface sol-pieu dans les deux cas de chargement est modélisé par des éléments de contacts tridimensionnels incluant les effets de glissement et de frottement. Sous le chargement cyclique, alors que le pieu isolé est modélisé par la même loi de comportement qu'en statique, le sol est modélisé par la loi de comportement parfaitement plastique avec écrouissage de type Vermeer. Les difficultés rencontrées sont mises en évidence. La dernière partie comporte une étude comparative des résultats numériques obtenus par la méthode des éléments finis tridimensionnels avec ceux obtenus par voie expérimentale en centrifugeuse par d'autres auteurs. Les limites de la modélisation numérique sont également discutées.
Author: Placide Mpan
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Languages : fr
Pages : 506
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Book Description
Composée de trois parties, la présente étude porte sur la modélisation numérique et physique des paramètres gouvernant dans un sable dense sec, le comportement d'un pieu isolé sous chargement latéral statique et cyclique. La première partie comporte une synthèse bibliographique sur quatre thèmes : 1°-les méthodes traditionnelles de calcul de l'interaction sol-pieu sous chargement latéral statique et la prise en compte dans certains réglements étrangers de l'aspect cyclique du chargement latéral à partir de certaines des méthodes présentées. Car, il n'existe pas encore à ce jour de méthodes de calcul d'interaction sol-pieu qui soient spécifiques à ce genre de chargement ; 2°-la théorie du comportement des sols pulvérulents sous l'effet des cycles de faible ou grande importance ; 3°-les lois de comportement des sols pulvérulents sous sollicitations tridimensionnelles et cyclique ; 4°-les méthodes de résolution des systèmes non linéaires en mécanique des sols. la seconde partie est consacrée au calcul et à l'analyse des paramètres déterminés par la méthode aux éléments finis tridimensionnels. Sous chargement statique, le pieu et le sol sont modélisés respectivement par une loi de comportement élastique linéaire et isotrope et une loi de comportement élastique parfaitement plastique non associée de type Prager-Drucker. L'interface sol-pieu dans les deux cas de chargement est modélisé par des éléments de contacts tridimensionnels incluant les effets de glissement et de frottement. Sous le chargement cyclique, alors que le pieu isolé est modélisé par la même loi de comportement qu'en statique, le sol est modélisé par la loi de comportement parfaitement plastique avec écrouissage de type Vermeer. Les difficultés rencontrées sont mises en évidence. La dernière partie comporte une étude comparative des résultats numériques obtenus par la méthode des éléments finis tridimensionnels avec ceux obtenus par voie expérimentale en centrifugeuse par d'autres auteurs. Les limites de la modélisation numérique sont également discutées.
Author: Masoud Haji Alilue Bonab
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Languages : fr
Pages : 436
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Book Description
Une modélisation physique de pieux isolés soumis à un choc a été entreprise à l'aide de modèles réduits centrifugés. L'ensemble des conditions expérimentales nécessaires est présenté en détails notamment un générateur d'impacts. La validation de cette démarche expérimentale comprend des essais de répétitivité, une étude de type modélisation des modèles et une étude expérimentale des éventuelles réflexions d'ondes sur les parois du conteneur. Un essai statique a permis d'établir les courbes P-y statiques. L'étude des différentes composantes de la réponse du système a été réalisée en termes de fréquence et d'amortissement. Différentes séries d'essais ont permis de faire varier les paramètres suivants : la répétition des impacts, le niveau de sollicitation, la masse de superstructure et la mise en place du pieu. Les courbes P-y dynamiques ont été établies. Il a été mis en évidence le caractère hystérétique du comportement du sol. Des modélisations numériques 1D de type Winkler puis 3D en éléments finis ont été réalisées et confrontées aux données expérimentales.
Author: Daniel Levacher
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Languages : fr
Pages : 189
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Book Description
L'OBJET DU TRAVAIL EST L'ETUDE DU BATTAGE DES PIEUX, ET DE LEUR COMPORTEMENT. DANS LA PREMIERE PARTIE SONT PRESENTEES LES PRINCIPALES METHODES DE MODELISATION NUMERIQUE DU SYSTEME PIEU-SOL SOUMIS A DES SOLLICITATIONS DYNAMIQUES. L'ATTENTION EST PORTEE SUR LA DEFINITION DES LOIS D'INTERACTION SOL-PIEU EN LATERAL ET EN POINTE. UN ETAT DES CONNAISSANCES DES LOIS D'INTERACTION RENCONTREES DANS LA LITTERATURE MONTRE LA DIFFICULTE A DETERMINER LES PARAMETRES LES REGISSANT. UNE METHODE DE CALCUL BASEE SUR LES DIFFERENCES FINIES EST PROPOSEE POUR L'ANALYSE DU BATTAGE DE PIEUX. LES PERFORMANCES ET LES LIMITES D'UN CODE DE CALCUL SONT CLAIREMENT EXPOSEES. DES EXEMPLES D'APPLICATION SONT DONNES. UNE MEILLEURE DEFINITION DES LOIS D'INTERACTION EST ABORDEE A PARTIR D'ESSAIS DYNAMIQUES REALISES A L'AIDE, D'UNE PART D'UN PENETROMETRE ET D'AUTRE PART D'UNE BARRE INSTRUMENTEE, IL EST POSSIBLE D'ANALYSER EN DETAILS LES PHENOMENES D'INTERACTION. LES RESULTATS METTENT EN EVIDENCE QUE LA VITESSE PARTICULAIRE EST UN PARAMETRE SIGNIFICATIF DE LA RESISTANCE DYNAMIQUE EN COURS DE BATTAGE. UNE FORMULATION GENERALE EST SUGGEREE. DANS LA SECONDE PARTIE, SONT DECRITS LES ESSAIS REALISES SUR DES MODELES CENTRIFUGES. L'APPORT DE LA CENTRIFUGATION A L'ETUDE DE LA CAPACITE PORTANTE ET LA RESISTANCE LATERALE DES PIEUX EST DISCUTEE. LES CONDITIONS D'ESSAIS SONT BIEN ETABLIES AFIN DE RESPECTER LES CONDITIONS DE SIMILITUDE. LA FAISABILITE DE L'ETUDE EST PRESENTEE: REALISATION DU MASSIF, MODELISATION DE MODELES, MISE EN UVRE DES PIEUX, CHARGEMENT AXIAL DES PIEUX, CHARGEMENT LATERAL DES PIEUX. LES RESULTATS SONT COMMENTES, EN VUE DE VALIDER L'ESSAI DE CAPACITE PORTANTE ET DE RESISTANCE LATERALE DES PIEUX BATTUS SUR MODELE CENTRIFUGE. PAR AILLEURS, LE COMPORTEMENT D'UN PIEU ISOLE ET D'UN COUPLE DE PIEUX EST ETUDIE NOTAMMENT EN COMPARANT DIVERS RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUES
Author: Mahefa Harris Julio Rakotonindriana
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Languages : fr
Pages : 235
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Book Description
Les efforts transmis aux fondations des ouvrages de génie civil (éoliennes, infrastructures de transport, ...) sont rarement constants et montrent des fluctuations plus ou moins importantes. Le travail présenté concerne l'étude en centrifugeuse du comportement du pieu isolé et des groupes de 2x2 pieux sous chargement latéral cyclique dans du sable de Fontainebleau sec dense ou moyennement dense. On s'intéresse, pour un chargement en condition de « service », à l'accumulation des déplacements en tête, à l'évolution des moments maximum et à la dégradation des courbes p-y suite au chargement cyclique. Dans le cas des groupes de pieux, l’influence des cycles sur l'effet de groupe, généralement caractérisé par un effet d'ombre sur les rangées arrières du groupe a été étudiée, ainsi que celle de l 'entraxe et de la densité. L'accumulation de déplacements en tête, pour le pieu isolé et le groupe de pieux, augmente avec le niveau de chargement cyclique. Une formulation en deux phases logarithmiques de cette accumulation est proposée. Des courbes p-y enveloppes ont été déterminées et une relation a pu être établie entre les courbes p-y monotone et cyclique du pieu isolé. Pour les groupes de pieux, dans le cas d'un entraxe égal à 38, différentes relations sont proposées et tiennent compte de la position du pieu (pieu avant ou pieu arrière) ainsi que du chargement cyclique. Pour le chargement ·axial, un pieu instrumenté pour des essais en centrifugeuse a été développé dans le cadre de cette thèse. Les premiers résultats obtenus avec ce pieu permettent d'étudier la répartition des efforts dans le pieu (frottement et pointe) pendant et après les cycles.
Author: Fidèle Massamba
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Languages : fr
Pages : 356
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Book Description
La thèse traite de la modélisation et du calcul des structures dans la situation où de fortes non-linéarités sont présentes, ce qui est souvent le cas pour les problèmes de pieux implantés dans des massifs de sol granulaire auquel on applique une charge latérale statique. La résolution et l’approximation de tels problèmes, relèvent des mathématiques appliquées : la méthode des éléments finis. La vision mécanique s’impose dès que l’on cherche à trouver et caler les paramètres décrivant correctement le comportement non-linéaire du matériau. Celui constituant le massif de sol, est décrit par le modèle élasto-plastique associé de type Drücker-Prager. Cinq paramètres mécaniques composent ce modèle, deux décrivent le comportement élastique linéaire et les trois autres le comportement inélastique. On utilise le code de calcul par élément finis ANSYS pour définir la géométrie et la discrétisation du système sol-pieu. Deux massifs de sol ont été considérés, l’un horizontal, l’autre avec talus dont les angles βi sont compris entre 20° et 40°. Le module de réaction du sol varie avec la profondeur z du massif en utilisant la relation modifiée de CHRISTOULAS. Pour le calcul en présence du talus, le module de réaction est réduit en le multipliant par un coefficient réducteur Ip. Ce dernier est défini en fonction des paramètres géométriques du pieu et du talus. La modélisation par la méthode des éléments finis permet d’obtenir les profils de déplacements, des moments fléchissants, des efforts tranchants et des courbes de réactions P-y. Une confrontation des méthodes numérique et expérimentale est faite afin de valider le modèle numérique retenu.
Author: SAMIR.. BELKHIR
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Languages : fr
Pages : 199
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Book Description
LES FONDATIONS PROFONDES SUR PIEUX, TRES LARGEMENT UTILISEES CONNAISSENT UN DEVELOPPEMENT CROISSANT. LES PRINCIPALES RAISONS SONT LA QUALITE DE PLUS EN PLUS MEDIOCRE DES TERRAINS LAISSES AUX CONSTRUCTEURS, LES DIMENSIONS IMPORTANTES DES OUVRAGES MARITIMES ET OFFSHORE, LES INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES DANS LA REALISATION DES PIEUX ET ENFIN, LES PROGRES REALISES DANS LES METHODES DE DIMENSIONNEMENT. LA PLUPART DES TRAVAUX ENTREPRIS DANS CE DOMAINE, IGNORENT LA CONTINUITE ENTRE LES COUCHES ET NE PREND PAS EN COMPTE LE CISAILLEMENT DU SOL. CECI NOUS A AMENE A ENTREPRENDRE UNE ETUDE PAR MODELISATION NUMERIQUE QUI PERMET DE PRENDRE EN COMPTE DANS LES CALCULS D'UN PIEU CHARGE LATERALEMENT, LE CISAILLEMENT DE SOL. DANS CET OBJECTIF, UN CODE DE CALCUL EST DEVELOPPE, NOMME CAPELA. CE CODE DE CALCUL CAPELA PERMET L'ETUDE DU COMPORTEMENT DE PIEUX CHARGES LATERALEMENT AVEC UNE POSITION QUELCONQUE DU POINT D'APPLICATION DE LA CHARGE LE LONG DU PIEU. D'AUTRE PART, LE CODE DU CALCUL CAPELA PERMET D'INTRODUIRE DIFFERENTS TYPE DE SOL AVEC UN LARGE CHOIX DE COURBE DE REACTION. PAR AILLEURS, CE CODE DE CALCUL EST DOTE D'UN MENU D'INTRODUCTION DE DONNEES ELEGANT ET FACILE D'UTILISATION. UNE ETUDE COMPARATIVE DES RESULTATS DE CALCUL DE PIEUX CHARGES LATERALEMENT OBTENUS PAR CAPELA, PILATE ET DES ESSAIS SUR DES MODELES REDUITS CENTRIFUGES, EST EFFECTUEE. CETTE ETUDE A DOUBLE OBJECTIF, D'ABORD, LA VALIDATION DU CODE DE CALCUL CAPELA, D'AUTRE PART L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA PRISE EN COMPTE DE L'EFFET DU CISAILLEMENT DU SOL SUR LE COMPORTEMENT DES PIEUX. CES CONFRONTATIONS ENTRE LES RESULTATS OBTENUS EN CENTRIFUGEUSE ET CEUX OBTENUS PAR CAPELA, ONT PERMIS DE VALIDER CE DERNIER, POUR PLUSIEURS TYPES D'ENVIRONNEMENT. CES EXEMPLES DE CONFRONTATION AVEC DES ESSAIS SUR MODELES REDUITS CENTRIFUGES, PERMETTENT D'AVOIR UNE ESTIMATION CONCRETE ET GLOBALE DE L'EFFET DU CISAILLEMENT DU SOL. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT NETTEMENT CET EFFET. AINSI, L'INFLUENCE DU CISAILLEMENT SUR LE COMPORTEMENT D'UN PIEU CHARGE LATERALEMENT EST EFFECTIVEMENT MISE EN EVIDENCE. CECI PERMET PAR CONSEQUENT, EN TENANT COMPTE DE L'EFFET DE CISAILLEMENT, DE REDUIRE LE DIMENSIONNEMENT DES PIEUX.
Author: Nasser Ata
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Languages : fr
Pages : 336
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Book Description
Le present travail porte sur l'etude du comportement des micropieux sous chargement lateral utilises comme elements de renforcement dans des sols secs ou satures. Il se decompose en trois parties : la premiere partie est consacree a l'etude du comportement des micropieux isoles sous chargement lateral. Dans un premier temps, nous presentons une synthese des travaux realises dans ce domaine, par la suite, on presente une methode de calcul des micropieux sous chargement lateral basee sur la construction numerique des courbes de reaction a partir d'une modelisation plane. Apres une description de cette methode, on presente sa validation en comparant les resultats de la methode proposee a ceux obtenus par des calculs tridimensionnels. Les tests de validation portent sur un micropieu dans deux types de sols a savoir : le sable et l'argile. La deuxieme partie comporte une etude du calcul des groupes des micropieux. Nous presentons tout d'abord une synthese des travaux realises sur le calcul des groupes de pieux charges lateralement, ensuite on presente des tests de la methode proposee dans la premiere partie sur deux groupes de micropieux composes respectivement de deux et trois elements dans des sols sableux et argileux. L'influence du couplage fluide-squelette sur le comportement des micropieux isoles et en groupes sous chargement lateral est analysee dans la troisieme partie a l'aide d'une modelisation tridimensionnelle par elements finis avec une loi elastoplastique non associee pour les sols. Dans un premier temps, on analyse le comportement d'un micropieu isole et l'effet de la permeabilite du sol sur ce comportement. Ensuite, on etudie l'influence du couplage fluide-squelette sur les groupes de micropieux. Apres l'etude d'un cas de reference, on etudie l'influence de la consolidation sur l'effet de groupe en faisant varier la distance entre micropieux et leur nombre.
Author: Frédéric Rosquoe͏̈t
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Languages : fr
Pages : 305
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Book Description
Le comportement d'un pieu souple soumis à un chargement latéral cyclique dans un sable de Fontainebleau sec a été étudié avec des modèles réduits centrifugés. L'étude expérimentale à permis de préciser l'effet de l'amplitude des cycles de leur nombre et de la densité des massif de sol sur le déplacement au point d'application de la charge ainsi que sur le moment maximum. Tous les essais ont réalisés dans les conditions de service de l'ouvrage. On propose une loi empirique pour évaluer les déplacements en tête. Le pieu modèle équipé de 20 niveaux de jauges de déformation fournit l'évolution du profil des moments en fonction de la profondeur dont on déduit les courbes de réaction du sol en fonction du déplacement, appelées courbes P-y. Un coefficient de réduction r est introduit pour quantifier l'effet des cycles sur les courbes P-y.
Author: Zineb Abchir
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les fondations profondes sont largement utilisées et peuvent subir différent types de sollicitations axiales. Ces dernières peuvent avoir un caractère monotone ou cyclique. Le développement de méthodes de calcul pour prévoir le comportement des pieux sous ces deux types de chargements en termes de tassement et d'évolution de capacité portante, est d'une grande utilité pour l'ingénierie géotechnique. Le travail de cette thèse est une contribution à une meilleure prévision du comportement des pieux sous charges axiales monotones et cycliques. La thèse comporte deux parties principales. La première partie traite la problématique de la prévision du tassement d'un pieu sous charge axiale monotone. Un intérêt particulier est porté aux tassements car le dimensionnement d'un pieu requiert une estimation adéquate à la fois de la capacité portante et du déplacement en tête de pieu. La méthode utilisée dans cette partie est celle des courbes de transfert. L'étude commence tout d'abord par une analyse statistique du modèle habituellement utilisé pour le calcul de tassement nommé Frank et Zhao. Ensuite, deux nouveaux modèles de calcul de tassement sont proposés et analysés. Une analyse comparative entre les trois modèles de calcul de déplacement d'un pieu est réalisée dans cette étude. L'objectif de cette analyse est d'estimer la dispersion des modèles de calcul en comparant les tassements calculés aux tassements mesurés et répertoriés dans la base de données de l'IFSTTAR. La seconde partie s'intéresse à la problématique des chargements cycliques. En effet, plusieurs types de structures sont sollicités cycliquement et peuvent subir des désordres du fait de l'accumulation de déplacements en tête des fondations. L'objectif de cette partie de la thèse est de proposer un modèle permettant de rendre compte principalement de l'évolution de la capacité portante du pieu au cours des cycles, et aussi de proposer une estimation des déplacements. Le modèle développé se base sur la méthode des courbes de transfert, et est associé à deux procédures de dégradation du frottement axial limite. Il est tout d'abord présenté et ensuite appliqué à un exemple théorique. Afin de valider ce modèle, ses résultats sont comparés aux résultats d'essais de pieux en vraie grandeur.
Author: Jiangping Cao
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Languages : fr
Pages : 139
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Book Description
Ce travail concerne l’étude du comportement des interfaces dans le cas de pieux chargés axialement pour un très grand nombre de cycles. Les principaux points abordés sont relatifs au développement d’une part d’une loi de comportement comprenant un mécanisme d’écrouissage cinématique non linéaire permettant de prendre en compte les chargements cycliques et d’autre part d’une méthode de « sauts de cycles » donnant la possibilité de réaliser des économies de temps de calcul conséquents par rapport à une méthode cycle à cycle. Le travail s’articule autour de 4 chapitres. Le premier chapitre comprend une synthèse bibliographique relative à la prise en compte des chargements cycliques en géotechnique. Les essais de laboratoire permettant d’étudier les phénomènes liés aux chargements cycliques ainsi que les principales méthodes de calcul sont décrits. Le second chapitre aborde le domaine des lois de comportements adaptées à la prise en compte de chargements cycliques. Différentes manières de considérer le problème sont présentées (modèle de Ramber-Osgood, modèle de Mroz, modèle à écrouissage cinématique non linéaire). Une loi de comportement particulière Modjoin (Shahrour, 1997) est présentée. Des évolutions y sont apportées afin notamment de diminuer les phénomènes de rochet et de pouvoir analyser le comportement de structures pour des très grands nombres de cycles de charge et décharge (n>103). Une étude de l’ensemble de ses potentialités est réalisée à la fin du chapitre. Le troisième chapitre présente deux exemples d’utilisation de cette loi. Il s’agit d’une part de vérifier si la loi est correctement implémentée et permet de modéliser plusieurs milliers de cycles de charge et de décharge et d’autre part d’analyser le comportement des deux exemples traités au cours des cycles. Le quatrième chapitre comporte la présentation d’une méthode de « sauts de cycles ». Cette méthode permet de déterminer le comportement de la structure à un cycle donné sans pour autant calculer tous les cycles précédents. Les cycles sont « sautés » sur la base d’une extrapolation des déformations plastiques qui sont injectées dans le modèle sous forme de forces nodales. L’extrapolation repose sur un développement limité au second ordre et pour une des variantes de la méthode sur une régression des moindres carrés. Divers développements permettant des gains de temps sont aussi présentés.
