| Titre : | Etude numérique des pressions passives des terres |
| Auteurs : | Hicham Mokhbi, Auteur ; Mellas mekki, Directeur de thèse ; Jean-Michel Pereir, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2017 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | MOTS-CLES : Modélisation numérique,pression passive,pressions active,écran rigide,plaque d'ancrage carrée,capacité d'arrachement,efficacité du groupe,mécanisme de rupture,espacement critique. |
| Résumé : |
RESUME : Cette thèse porte sur l'étude numérique des pressions passives des terres, appliquées aux ouvrages de soutènement et aux plaques d'ancrage. Dans la première partie, une modélisation numérique bidimensionnelle d'un écran rigide vertical soutenant un sol frottant a été faite par la méthode des éléments finis. Les coefficients passifs et actifs des terres Kp et Ka, ont été calculés pour plusieurs configurations géomécaniques. L'effet d'inclinaison de la surface du massif de sol et de la proximité d'une pente a été étudié. Les résultats obtenus ont été comparés avec ceux disponibles dans la littérature. La deuxième partie de la thèse concerne la résistance passive des plaques d'ancrage.
Initialement, une étude numérique de la capacité ultime d'arrachement a été réalisée pour une plaque d'ancrage horizontale de forme carrée ou filante enterrée dans le sable. Pour chaque cas, le facteur d'arrachement Nɣ a été évalué et comparé avec des résultats disponibles dans la littérature. L'influence de la non-associativité du sol sur la capacité ultime d'arrachement a été étudiée. Ensuite, le problème du groupe de plaques d'ancrage a été abordé. Deux méthodes, numérique et analytique, ont été utilisées pour évaluer l'efficacité du groupe de plaques d'ancrage. L'étude numérique tridimensionnelle a été faite par la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel Plaxis. Une méthode analytique, basée sur un mécanisme de rupture simplifié, a été développée dans la présente étude. Les résultats des analyses montrent que l'espacement entre les plaques, l'angle de frottement interne du sol et la profondeur d'installation sont les paramètres les plus importants qui influent sur l'efficacité du groupe. De nouvelles équations ont été développées dans cette étude pour évaluer l'efficacité du groupe de plaques d'ancrage carrées. Les résultats obtenus par les solutions numériques et analytiques sont en excellent accord. ABSTRACT : This thesis presents a numerical study of passive earth pressures, applied to retaining structures and anchor plates. In the first part, two-dimensional numerical modeling of a rigid vertical wall supporting a frictional soil was made by the finite element method. The passive and active earth pressure coefficients Kp and Ka were calculated for several geo-mechanical configurations. The inclination effect of the ground surface and the proximity of a slope were investigated. The obtained results were compared with those available in the literature. The second part of the thesis concerns the passive resistance of the anchor plates. Initially, a numerical study of the ultimate pullout capacity was carried out for square or stripe anchor plate embedded horizontally in dense sand. For each case, the breakout factor Nɣ was evaluated and compared with results available in the literature. The influence of the nonassociativity of soil on the ultimate pullout capacity was studied. Then the problem of the group of anchor plates was undertaken. Two methods, numerical and analytical, are used to evaluate the group efficiency of square anchor plates. Threedimensional numerical study was carried out by the finite element method using Plaxis software. An analytical method based on a simplified failure mechanism was developed in this study. The analysis results show that the spacing between the plates, the internal frictional angle of soil and the installation depth are the most important parameters that influence on the group efficiency. New equations were developed in this study to evaluate the group efficiency of square anchor plates. The obtained results by numerical and analytical solutions are in excellent agreement. |
| Sommaire : |
Résumé......................................................................................................................................I
Abstract.....................................................................................................................................II ?????........................................................................................................................................اIII Liste des figures ......................................................................................................................VII Liste des tableaux.....................................................................................................................IX Introduction générale...............................................................................................................1 Chapitre 1 Ouvrages de soutènement et méthodes de calcul des pressions des terres 1.1 Introduction.................. ................................................................................................. ....4 1.2 Classifications des ouvrages de soutènement ................................................................... 4 1.3 Modes de rupture des ouvrages de soutènement .............................................................. 6 1.4 Pressions latérales des terres ........................................................................................... 10 1.5 Méthodes de calcul des pressions passives et actives des terres ..................................... 11 1.5.1 Introduction ........................................................................................................... 11 1.5.2 Théorie de l’équilibre limite .................................................................................. 12 1.5.2.1 Théorie de Coulomb (1776) .....................................................................12 1.5.2.2 Théorie de Rankine (1857) ........................................................................14 1.5.2.3 Théorie de Boussinesq (1882)....................................................................16 1.5.3 Méthode de l’analyse limite ................................................................................ ..18 1.5.4 Limitation des méthodes de calcul aux états limites ............................................. 20 1.5.5 Méthodes numériques ............................................................................................ 20 1.6 Conclusions ..................................................................................................................... 22 Chapitre 2 Méthodes de calcul de la capacité ultime d'arrachement des plaques d'ancrage 2.1 Introduction.....................................................................................................................23 2.2 Les ancrages de sol ......................................................................................................... 23 2.3 Les différents types d'ancrage ......................................................................................... 24 2.3.1 Plaques d'ancrages ................................................................................................. 24 2.3.2 Ancrages directs .................................................................................................... 25 2.3.3 Ancrages hélicoïdaux ............................................................................................ 25 2.3.4 Tirants d'ancrage .................................................................................................... 27 2.3.5 Ancrage pieux et piles ........................................................................................... 28 2.4 Plaques d'ancrage horizontales ....................................................................................... 28 2.4.1 Méthodes de calcul de la capacité ultime d'arrachement ......................................29 2.4.1.1 Théorie de Mors (1959) ............................................................................29 2.4.1.2 Théorie de Meyerhof and Adams (1968)..................................................30 2.4.1.3 Théorie de Veesaert et Clemence (1977)..................................................33 2.4.1.4 Etudes récentes..........................................................................................34 2.5 Conclusions ..................................................................................................................... 37 V Chapitre 3 Calcul numérique des pressions passives et actives des terres pour un écran rigide vertical 3. 1 Introduction.................................................................................................................... 39 3. 2 Présentation du problème ................................................................................................ 40 3. 3 Résultats et discussions ................................................................................................... 42 3.3.1 Cas de la butée ....................................................................................................... 43 3.3.1.1 L’effet de la variation de l’angle de frottement interne et l'angle d’inclinaison de la surface du sol ...................................................................43 3.3.1.2 L’effet de la variation de la distance entre le mur et la crête du massif de sol................................................................................................................... 46 3.3.2 Cas de la poussée ................................................................................................... 48 3.3.2.1 L’effet de la variation de l’angle de frottement interne et l'angle d’inclinaison de la surface du sol ...................................................................48 3.3.2.2 L’effet de la variation de la distance entre le mur et la crête du massif de sol....................................................................................................................50 3.3.3 L’effet d’inclinaison de la surface du sol et de la distance de la crête du massif du sol sur le mécanisme de rupture ........................................................................................ 52 3.3.4 Influence de la règle d'écoulement sur les pressions des terres ............................. 54 3. 4 Conclusions ..................................................................................................................... 55 Chapitre 4 Etude numérique de la capacité ultime d'arrachement d'une plaque d'ancrage isolée 4.1 Introduction.....................................................................................................................57 4.2 Présentation du problème ................................................................................................ 58 4.3 Modélisation numérique ................................................................................................. 58 4.3.1 Cas d'une plaque d'ancrage filante ........................................................................ 58 4.3.2 Cas d'une plaque d'ancrage carrée ......................................................................... 60 4.4 Résultats et discussions ................................................................................................... 62 4.4.1 Cas d'une plaque d'ancrage filante.........................................................................62 4.4.1.1 Courbe charge-déplacement.....................................................................62 4.4.1.2 Facteur d'arrachement..............................................................................63 4.4.1.3 Influence de la non associativité du sol...................................................66 4.4.2 Cas d'une plaque d'ancrage carrée......................................................................... 68 4.4.2.1 Facteur d'arrachement............................................................................. 68 4.4.2.2 Facteur de forme..................................................................................... 69 4.5 Conclusions ..................................................................................................................... 70 Chapitre 5 Etude analytique et numérique tridimensionnelle de la capacité ultime d'arrachement d'un groupe de plaque d'ancrage 5.1 Introduction.....................................................................................................................72 5.2 Etat de l'art ...................................................................................................................... 73 5.3 Modélisation numérique ................................................................................................. 75 5.4 Résultats et discussions ................................................................................................... 77 VI 5.4.1 Groupe de plaques d'ancrage carrées en configuration linéaire ............................ 78 5.4.2 Groupe de plaques d'ancrage carrées en configuration carrée .............................. 81 5.5 Facteur de charge ............................................................................................................ 83 5.6 Etude paramétrique ......................................................................................................... 85 5.6.1 Influence de la profondeur ....................................................................................85 5.6.2 Influence de l'angle de frottement interne du sol...................................................86 5.6.3 Influence de la règle d'écoulement ........................................................................87 5.6.4 Influence de la rugosité de l'ancrage .....................................................................88 5.7 Solution analytique pour n plaques d'ancrage en configuration linéaire ........................ 89 5.7.1 Plaque d'ancrage isolée .......................................................................................89 5.7.2 Deux plaques d'ancrage carrées...........................................................................90 5.7.2 n plaques d'ancrage carrées en configuration linéaire .........................................92 5.8 Espacement critique entre deux plaques d'ancrage ......................................................... 94 5.9 Conclusions ..................................................................................................................... 95 Conclusions générales et perspectives....................................................................................97 Références bibliographiques.....................................................................................................100 Annexes.....................................................................................................................................105 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0809 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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