| Titre : | Etude numérique de l’interaction sol-fondation superficielle située à proximité d’une pente |
| Auteurs : | Messaoud BAAZOUZI, Auteur ; Mekki Mellas, Directeur de thèse ; Djamel BENMEDDOUR, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2017 |
| Format : | 98.P / ill / 30/20 cm |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Mots clés : fondation superficielle,capacité portante,interface,calcul élastoplastique,pente,modélisation numérique. Keywords: shallow foundation,bearing capacity,elasto-plastic calculation,slope,numerical modelling. |
| Résumé : |
Résumé :
La plupart des problèmes de géotechnique relèvent de l’interaction sol-structure. La configuration particulière d’une fondation superficielle située au voisinage d’une pente est un cas d’interaction solstructure fréquemment rencontré dans la pratique, et le comportement du sol peut être sensiblement éloigné de la configuration classique, où la surface du sol est horizontale. Ce problème a fait l’objet d’essais en vraie grandeur ou sur modèles réduits centrifugés ou à gravité normale. Par ailleurs, certains auteurs ont développé des méthodes théoriques pour l’évaluation de la portance d’une fondation filante au bord d’une pente. Le présent travail est consacré à l’étude numérique par des calculs élasto-plastiques de la portance des fondations superficielles à proximité d’une pente. Le code FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua), basé sur la méthode des différences finies est choisi pour étudier la capacité portante d’une fondation filante reposant sur un sol cohérent ou frottant, et soumise à une charge inclinée centrée au bord d’une pente. L’analyse numérique a été effectuée en faisant varier plusieurs paramètres géométriques et mécaniques. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence l’influence de l’inclinaison de la charge, la pente et la position de la fondation sur la capacité portante. Abstract: The most geotechnical problems include the soil-structure interaction. The specific configuration of shallow foundations near slopes is one of the classical problems in soil-structure interaction, frequently encountered in practice. In this case, the behaviour of the soil may be substantially distant from the standard configuration, when the ground surface is horizontal. This problem has been a subject of full-scale tests, centrifuge test or in normal gravity tests. Furthermore, some authors have developed theatrical methods for evaluating the bearing capacity of shallow foundations near slope. The aim of this thesis is the elasto-plastic analyses of the bearing capacity of shallow foundation near slope. This study focuses on the numerical analysis of the undrained or drained bearing capacity for strip footings near a slope, and subjected to a centered inclined load, using the explicit finite difference code FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua). In this study, several geometrical and mechanical parameters have been considered in order to evaluate the effect of the slope on the ultimate bearing capacity. The results show the influence on the bearing capacity of the load inclination, the slope angle and the location of the footing with respect to the slope. |
| Sommaire : |
Introduction générale...............................................................................................................1
PARTIE A : RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE CHAPITRE 1: Méthodes de calcul de la portance des fondations superficielles 1.1 Introduction .................................................................................................................... 3 1.2 Comportement des fondations superficielles ................................................................. 4 1.2.1 Type des fondations superficielles ............................................................... 4 1.2.2 Comportement des fondations superficielles ............................................... 4 1.3 Méthode de calcul de la capacité portante des fondations superficielles....................... 5 1.3.1 Méthode de l’équilibre limite....................................................................... 5 1.3.1.1 Théorie de la capacité portante de Terzaghi (1943)..................................... 6 1.3.1.2 Conditions de rupture par cisaillement généralisé (Terzaghi, 1943) : ....... 13 1.3.1.3 Théorie de Meyerhof de la capacité portante ............................................. 14 1.3.2 Méthode d’analyse limite........................................................................... 16 1.3.3 Méthode des lignes de glissement.............................................................. 16 1.3.4 Calculs en déformations............................................................................. 17 1.3.5 Etudes expérimentales................................................................................ 17 1.4 Capacité portante des fondations superficielles sous chargement combiné................. 20 1.5 Conclusion.................................................................................................................... 21 CHAPITRE 2: Capacité portante des fondations superficielles à proximité d’une pente 2.1 Introduction .................................................................................................................. 22 2.2 Semelle filante sous charge inclinée reposant sur une surface horizontale.................. 22 2.3 Effet de la pente sur la portance d’une semelle filante sous charge verticale.............. 24 2.3.1 Approche expérimentales........................................................................... 25 2.3.1.1 Essais en vraie grandeur............................................................................. 25 2.3.1.2 Essais sur modèles centrifugés................................................................... 27 2.3.1.3 Essais sur des modèles réduits ................................................................... 32 2.3.2 Etudes théoriques et numériques................................................................ 35 2.4 Effet de la pente sur la capacité portante d’une semelle filante sous charge inclinée.. 58 2.5 Conclusion.................................................................................................................... 60 IV CHAPITRE 3: Lois de comportement et modélisation numérique 3.1 Introduction .................................................................................................................. 61 3.2 Lois de comportement.................................................................................................. 61 3.2.1 Comportement élastique linéaire (loi de Hooke) ....................................... 62 3.2.2 Comportement élasto-plastique.................................................................. 65 3.2.2.1 Surface de charge ....................................................................................... 65 3.2.2.2 Notion d’écrouissage et domaine d’élasticité............................................. 66 3.2.2.3 Règle d’écoulement plastique .................................................................... 68 3.2.3 Examples des modèle élastoplastique ........................................................ 68 3.2.3.1 Modèle Mohr-coulomb et tresca ................................................................ 68 3.2.3.1.1 Description du modèle ............................................................................... 68 3.3 Modélisation numérique des ouvrages géotechniques ................................................. 71 3.3.1 Présentation des codes de modélisation numérique FLAC (2005) ............ 72 3.3.1.1 Domaine d’application ............................................................................... 72 3.3.1.2 Différences finies ....................................................................................... 72 3.3.1.3 Schéma de résolution explicite................................................................... 72 3.3.2 Méthodologie de modélisation par FLAC.................................................. 73 3.4 Conclusion.................................................................................................................... 75 CHAPITRE 4: Capacité portante d’une fondation filante au bord d’une pente sous chargement vertical 4.1 Introduction .................................................................................................................. 76 4.2 Présentation des cas étudiés ......................................................................................... 76 4.3 Procédure de modélisation numérique ......................................................................... 77 4.4 Résultats et discussion.................................................................................................. 78 4.4.1 Influence du rapport cu/γB.......................................................................... 79 4.4.2 Effet de l'angle d’inclinaison de la pente β ................................................ 82 4.4.3 Effet de la hauteur du talus......................................................................... 82 4.4.4 Effet de la distance normalisée λ................................................................ 83 4.5 Mécanismes de rupture................................................................................................. 85 4.6 Conclusion.................................................................................................................... 86 CHAPITRE 5: Effet de l’inclinaison de la charge sur la capacité portante des fondations 5.1 Introduction .................................................................................................................. 87 V 5.2 Cas d’une fondation établie sur un sol purement cohérent .......................................... 87 5.2.1 Procédure de modélisation numérique ....................................................... 87 5.2.2 Résultats et discussions .............................................................................. 88 5.2.2.1 Fondation posé sur une surface horizontale ............................................... 88 5.2.2.2 Mécanismes de rupture............................................................................... 89 5.2.3 Influence le la pente ................................................................................... 91 5.2.3.1 Influence du rapport cu/γB.......................................................................... 92 5.2.3.2 Influence de la hauteur du talus H/B.......................................................... 97 5.2.3.3 Influences de l'inclinaison de la pente β..................................................... 99 5.2.3.4 Influence de la distance normalisée λ....................................................... 101 5.3 Cas d’une fondation établie sur un sol purement frottant .......................................... 103 5.3.1 Procédure de modélisation numérique ..................................................... 103 5.3.2 Résultats et discussions ............................................................................ 104 5.3.2.1 Fondation sur un sol à surface horizontale............................................... 104 5.3.2.2 Influence de la pente ................................................................................ 105 5.3.2.2.1 Influence de la non-associativité du sol sur la charge horizontale........... 108 5.4 Conclusion.................................................................................................................. 111 Conclusion générale et perspectives………………………………………………….…...114 Référence bibliographique………………………………………………………………...117 |
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