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Sommaire: Analyse 3D de la capacité portante d’une fondation superficielle reposant sur un bicouche
Introduction générale
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique sur le comportement des Fondations superficielles
1.1 Introduction
1.2 Principes généraux
1.3 Fondations superficielles
1.4 Phénomène de rupture
1.4.1 Description de la rupture d’une fondation superficielle
1.4.2 Phénomène interne
1.5 Pathologie
1.6 Philosophies de conception des fondations
1.6.1 Méthode de contrainte admissible (utilisation de facteur de sécurité)
1.6.2 Méthode d’état limite (utilisation du facteur partiel de sécurité)
1.7 Conclusion
Chapitre 2 : Méthodes de calcul de la capacité portante
2.1 Introduction
2.2 Problème équivalent
2.3 Méthodes de calcul de la capacité portante
2.3.1 Méthodes classiques
2.3.1.1 Théorie de Rankine
2.3.1.2 Théorie de Prandtl
2.3.1.3 Théorie de Terzaghi
2.3.2 Fondation isolée
2.3.1.4 Détermination des facteurs de portance Nc, Nq, Nγ
2.3.3 Fondation sur un milieu hétérogène
2.3.4 Calcul de la capacité portante par la théorie de l’analyse limite (Michalowski)
2.3.4.1 présentations du problème
2.3.4.2 Mécanisme de rupture tridimensionnels
2.3.4.3 Mécanisme de déformation continue des semelles carrées
2.3.4.4 Mécanisme multi bloc
2.3.4.5 Mécanisme de déformation continue des semelles rectangulaires
2.3.4.6 Les résultats numériques
2.3.4.7 Superposition des termes de la capacité portante
2.3.4.8 Calcul des semelles carrées
2.3.4.9 Calcul des semelles rectangulaires
2.3.5 Critiques générales des méthodes classiques
2.4 Méthodes numériques
2.4.1 Modélisation des fondations superficielles (P. Mesta & M. Prat)
2.4.1.1 Interaction entre une fondation, des structures et le sol
2.4.1.2 Modélisation du sol et de la fondation sans les structures
2.4.1.3 Cas d’une fondation à géométrie complexe
2.4.1.4 Cas d’une fondation rigide
2.4.1.5 Cas d’une fondation souple
2.4.1.6 Influence de l’état initial des contraintes
2.4.1.7 conseils pour la réalisation des maillages de fondation superficielle
2.4.1.8 comportement des sols et modélisation des fondations superficielle
2.5 Solutions numériques existantes
2.5.1 Griffiths (1982)
2.5.2 Borst et Vermeer (1984)
2.5.3 Manoharan et Dasgupta (1995)
2.5.4 Frydman et Burd (1997)
2.5.5 Hans. L. Erickson et Andrew Drescher (2001)
2.5.6 R. S. Merifield, S. W. Sloan et H. S. Yu (1998)
2.5.7 J. S. Shiau, A. V. Lyamin et S. W. Sloan (2003)
2.6 Conclusion
Chapitre 3 : Les méthodes de comportement et l’outil Numérique utilisé
3.1 Introduction
3.2 Modèles de comportement
3.2.1 Modèle élastique linéaire isotrope (loi de Hook)
3.2.2 Comportement élastoplastique
3.2.2.1 Notions de bases fondamentales
3.2.2.1.1 Notions de surfaces de charge
3.2.2.1.2 Notions de règle d’écrouissage
3.2.2.1.3 Notions de loi d’écoulement
3.2.2.2 Critères de plasticité
3.2.2.2.1 Critère de Mohr-coulomb
3.2.2.2.2 Critère de Tresca
3.2.2.2.3 Critère de Von Mises
3.2.2.2.4 Critère de Drucker-Prager
3.3 Description du code FLAC
3.3.2 Méthode des différences finies
3.3.3 Principe de calcul
3.3.4 Forces non équilibrées (unbalanced force)
3.3.5 Présentation du code bidimensionnel (flac)
3.3.6 Présentation du code tridimensionnel (flac 2D version 2.1)
3.3.6.1 Méthodologie de simulation avec le code flac 3D
3.3.6.2 Génération du maillage
3.3.6.3 Discrétisation du maillage 3D
3.4 Conclusion
Chapitre 4 : Analyse numérique tridimensionnelle de la capacité Portante des fondations superficielles
4.1Introduction
4.2 Simulation numérique
4.2.1 Présentation du cas étudié
4.2.2Maillage et conditions aux limites
4.2.3 Modèle de comportement
4.2.4 Procédure de simulation
4.3 Test de validation
4.3.1 Modélisation d’une semelle filante sur un sol cohérent
4.3.2 Influence du maillage
4.3.3 Influence de la vitesse de déplacement
4.3.4 Influence du paramètre de l’élasticité G
4.4 Calcul en 3Ddes coefficients Nγ pour une semelle filante
4.5 Calcul en 3Ddes coefficients Nc pour une semelle filante
4.6 Calcul en 3Ddes coefficients Nc
4.6.1 Etude du coefficient Nγ pour une semelle carrée
4.6.2 Discussion et interprétation des résultats et du facteur de forme Sγ
4.6.3 Etude du coefficient de portance Sγ
4.6.4 Discussion et interprétation des résultats
4.7 Conclusion générale
Extrait du mémoire analyse 3D de la capacité portante d’une fondation superficielle reposant sur un bicouche
Chapitre 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE COMPORTEMENT DES FONDATIONS SUPERFICIELLES
1. Introduction
De tout temps, les sols ont été utilisés pour supporter des fondations ou réaliser des constructions, à travers les âges les constructeurs et les projeteurs ont admis la nécessité d’établir des fondations solides pour que les constructions résistent mieux aux forces de la nature, bien avant que les méthodes scientifiques n’aient été reconnues comme les mieux adaptées à la solution des problèmes de génie civil, on a construit des édifices importants et certains de ces ouvrages sont restés en service pendant des siècles. Il était par suite inévitable que les travaux de terrassements et de fondations se soient développés, pour l’essentiel, comme un art s’appuyant sur des pratiques et des usages issus de réalisations antérieures satisfaisantes.
Pendant les quarante dernières années, des progrès considérables ont été accomplis dans la connaissance des propriétés physiques des sols et dans l’appréciation de la validité des théories sur le comportement des terres. Les méthodes d’étude et de construction ont subi des changements significatifs et, bien que l’expérience demeure toujours le critère essentiel, les méthodes rationnelles d’étude ont largement supplanté les règles empiriques.
1.2-Principes Généraux
Dans son sens le plus strict, la fondation est l’élément qui sert de support à l’ouvrage et à ses charges : elle comprend la couche superficielle de l’écorce terrestre et la partie de l’édifice destinée à reporter les efforts sur le sol. Il existe deux grands types de transmission des charges des constructions aux couches des sols sous-jacentes : par fondation superficielle et par fondation profonde.
1.3-Fondations superficielles
La fondation superficielle est, par définition, une fondation qui repose sur le sol ou qui n’y est que faiblement encastrée. Les charges qu’elle transmet ne sollicitent que les couches superficielles et peu profondes. Les fondations profondes reportent, elles, les charges tant dans les couches profondes que dans les couches superficielles qu’elles traversent.
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