Modélisation à 3D d’un pieu chargé latéralement dans une argile molle à proximité d’un talus

Introduction générale
Chapitre 1 : Etude bibliographiques sur les fondations profondes sous charges latérales
1-1 Généralités sur les fondations profondes
1-1-1 Définition
1-1-2 Classification des fondations profondes
1-1-3 Principe de fonctionnement
1-1-4 Méthodes de dimensionnement
a) Pieu isolé sous charges axiales
b) Pieu isolé sous sollicitations non verticale en tête
1-2 Fondation profondes sous charges latérales
1-2-1 Introduction
1-2-2 Comportement du sol et du pieu sous chargement latéral
1-2-3 Les méthodes de dimensionnement des pieux sous charge latérales
1-2-3-1 Méthodes analytiques
a) Méthodes au module de réaction
b) Méthodes du continuum élastique
1-2-3-2 Méthodes numériques
1-2-3-3 Méthodes empiriques
1-3 Conclusion
Chapitre 2 : Théorie de comportement d’argile molle
2-1 Introduction
2-2 Présentation des argiles molles
2-3 Les caractéristiques fondamentales des argiles molles
2-3-1 La compressibilité
2-3-2 La perméabilité
2-4 La consolidation des argiles molles
2-4-1 Phénomène de la consolidation des sols
2-4-2 Traitement des problèmes de consolidation des argiles molles
a) La consolidation primaire
b) La consolidation secondaire (fluage)
c) Couplage des phénomènes de consolidation primaire et secondaire
2-5 Modèles de comportements des argiles molles
2-5-1 Modèles èlastoplastiques
2-5-1-1 Fondements théoriques
2-5-1-2 Bases expérimentales
2-5-1-3 Modèle Cam-Clay
a) Equations des modèles Cam-Clay
b) Détermination des paramètres du modèle Cam-Clay
2-5-2 Modèles viscoplastiques
2-5-2-1 Fondements théoriques
2-5-2-2 Bases expérimentales
2-5-2-3 Modèle de comportement MÉLANIE
a) Equations des modèles MÉLANIE
b) Détermination des paramètres du modèle MÉLANIE
2-6 Conclusion
Chapitre 3 : La pratique des éléments finis en géotechnique
3-1Introduction
3-2 La méthode d’éléments finis en géotechniques
3-2-1 Présentation
3-2-2 Formulations de la Méthode des éléments finis
3-2-3 Analyse en éléments finis des problèmes tridimensionnels de géotechnique
3-3 Le code des éléments finis PLAXIS foundation 3D
3-3-1 Présentation
3-3-2 Option par défaut, solution approchées
3-3-3 Les modèles de comportement utilisés dans Plaxis 3D FOUNDATION
a) Comportement élastique linéaire
b) Modèle Morh-coulomb
c) Modèle de sol avec écrouissage (Hardening Soil Model)
d) Modèle pour sols « mous » avec effet du temps (Soft Soil Creep Model SSCM)
3-4 Conclusion
Chapitre 4 : Le choix un modèle 3D et expérimentation numérique
4-1 Introduction
4-2 Description du modèle de calcul numérique
4-3 Conception du modèle éléments finis
4-3-1 Les paramètres du sol et du pieu
a) Les paramètres du sol
b)-Les paramètres du pieu
4-3-2 Génération maillage
a)Génération maillage 2D
b) Génération maillage 3D
4-4 Phasage de calcul
4-5 Comparaison du modèle numérique
a) Déplacement horizontal dans le pieu
b) Moment fléchissant dans le pieu
4-6 : Etude paramétriques
4-6-1 L’effet de la proximité d’un talus
a)Talus 1 (référence)
b) Talus 2
c) Talus 3
d) Talus 4
4-6-2 L’effet de la charge Horizontale FH
4-6-3 L’effet du rapport d’élancement du pieu
4-6-4 L’effet des paramètres géotechniques (C’)
a)L’effet de cohésion C’
b) L’effet de l’angle de frottement
conclusion generale
References bibliographiqueès

Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie argile molle

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Méthodes analytiques:

Méthodes au module de réaction :
Principe général :

Cette méthode est le plus couramment utilisée, Elle est basée sur le modèle de Winkler (1867).Elle consiste à modéliser l’interaction entre le sol et le pieu par un série de ressorts indépendantes entre eux et de raideur variable.
Le modèle de Winkler énonce en 1867, définit le sol comme étant un empilement des tranches indépendantes .chaque tranche de sol est modélisée par un ressort horizontal sur lequel s’appuie le pieu.
Cette méthode relie le comportement du sol (réaction du sol (P)) au comportement du pieu (déplacement (y)) sous un chargement avec un coefficient de proportionnalité dit le module de réaction (Es) (l’équation 1-4).

P=Es(z).y(z)

Avec :
P : la réaction du sol.
Es(z) : le module de réaction du sol pour une profondeur Z.
y(z) : le déplacement du pieu pour une profonde.

Matlock et Reese :

La méthode de Matlock et Reese (1960) permet de déterminer le module de réaction du sol Es à partir d’une analyse non linéaire des courbes P-y expérimentales qui fait intervenir la notion de module sécant en chaque point de la courbe.

Courbes de réaction P-y:

La justification des pieux soumis à des sollicitations transversales se fait le plus souvent à partir des méthodes qui nécessitent de modéliser l’interaction sol-pieu c’est–à-dire la loi de réaction du sol en fonction du déplacement horizontale du pieu communément appelée «courbe P-y». en retrouve ainsi ce type d’approche dans différents règlements (M.E.L.T , Fascicule 62,1993) et les codes (A ,P,I1993 ;P,H,R,I 1980 ;D,N,V ;1992) lesquels proposent chacun leur procédure pour déterminer les courbes P-y à partir d’essais in situ ou en laboratoire.

A.P.I et DNV :

Les deux règlements américain et norvégien, l’American Petroleum Institute (A,P,I 1993) et Det Norske Veritas (DNV,1992) regroupent l’ensemble des recommandations pour dimensionnements des fondations notamment dans le million offshore .Le rapprochement du code américain et norvégien pour le calcul de fondations profondes ,au début d’années 1990, à débouché de recommandation commune pour la détermination la courbe P-y dans un sable, les lois permettent de déterminer les courbes P-y sont déduites d’essais grandeur nature à Matang Island au Texas (Reese & al ,1974 ) ,ces règlements distinguent deux types des sols, le sable et l’argile.

Méthodes numériques :

Dans la réalité, la prédiction de la réponse d’un pieu sous les charges latérales est en général difficile à évaluer analytiquement parce que la réponse du sol n’est pas toujours une fonction linéaire de la charge .Un grand nombre d’études existe dans la littérature pour l’analyse numérique linéaire de l’interaction du sol avec la structure.

C’est seulement ces dernières années qu’on a commencé les études sur le comportement non linéaire du sol pour le cas des fortes charges, à cause de l’évolution de la technologie et des conditions de sécurité rigoureuses. Pour réaliser ces projets et vu les limitations des méthodes analytiques, les concepteurs ont recours aux méthodes numériques qui modélisent mieux le comportement sol-pieu.

La méthode des éléments finis (MEF) est la plus performante des méthodes numériques. Elle est utilisée largement dans différents domaines : aérospatiale, nucléaire, génie civil, construction navale, mécanique, technique off-shore, etc.

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