Mémoire Online: Analyse dynamique d’un barrage en béton compacté au rouleau (B.C.R) sous charge sismique

Introduction générale
Chapitre I: ELEMENTS DE SISMOLOGIE
I – Généralités sur les tremblements de terre
I-1 Classification et terminologie
1- Les séismes superficiels
2 –Les séismes intermédiaires
3 –Les séismes profonds
I- 2 Les microséismes
I-3 Les séismes artificiels
I-4-Relation des séismes avec la tectonique des plaques
I-5-Mesure de l’importance d’un séisme
I-5-1-Magnitude d’un séisme
I-5-2- Intensité
I-5-3 Moment sismique
I-5-4 Notion de force de cisaillement
I-5-5 Temps de compression
I-5-6. Notion de déformation
I -6- Etude des répliques
I-7- Notion de faille, faille transformante
I-8-Aperçu sur le mécanisme au foyer
I-9- Sismicité de l’Algérie
I-10.Loi de comportement du béton compacté au rouleau (B.C.R) et méthode de résolution pour les matériaux du barrage en B.C.R
I-11 Le B.C.R selon deux approches
I-12 Lois de développement de la technologie B.C.R
I-13 Les constituants d’un B.C.R
I-14 Matériaux cimentaires
I-14-1Granulats
I-14-2 Eau
I-14-3Adjuvants
I-15 Propriété mécanique et physique du B.C.R
I-15-1 Propriétés mécaniques
I-15-2 Module d’élasticité statique
I-15-3 Résistance à la compression
I-15-4 Résistance à la traction
I-15-5 Résistance au cisaillement
I-16 Recommandation relative à la résistance des matériaux
I-16-1 Détermination des valeurs caractéristiques
I-17 Valeurs caractéristiques des résistances des matériaux dans la fondation
I-17-1 Masse rocheuse
I-17-2 Les discontinuités
I-18. Méthode pour la détermination des propriétés mécaniques de la masse rocheuse
I-19. Méthode pour la détermination des propriétés mécaniques des joints rocheux
I-20. Les valeurs caractéristiques guidés par le béton compacté au rouleau B.C.R
I-20-1 Résistance au cisaillement
I-20-2 Résistance à la traction
I-20-3 Résistance à la compression
I-21. Influences des matériaux pour la fabrication du béton
I-22. Stabilité au glissement
I-22 -1 Contrainte normale
I-22 -2 Stabilité interne
I-23 Mécanisme de rupture
I-23-1. L’approche classique
I-23 -2 Modèle de NAVIER
I-23 -3 Critère de projet
I-23 -4 Condition de non traction
I-24. Loi de comportment
I-25. Prise en compte des écoulements internes
I-25 -1 Contrainte totale
I-25 -2 Contrainte effective
I-25 -3 Limite des ses approches
I-26. Principe de la théorie de l’élasticité
I –26 – 1 Notion de déformation
I-26-2 Module d’allongement (module de Young E)
I-26-3 Le coefficient de contraction (Poisson)
I-26-4 Le module de rigidité (de Coulomb)
I-26-5 Le module d’incompressibilité K
I-27. Ondes sismiques
I-27-1 Les ondes longitudinales
I-27 -2 Ondes transversales ou de cisaillement
I-27 -3 Ondes superficielles (ondes de Rayleigh et ondes de Love)
I-27 -4. Paramètre des mouvements sismiques
I-27-5. Accélérographes
I-27 -6. Utilisation des spectres des réponses
I – 27- 7. Utilisations d’un spectre de déplacement
I-27-8. Utilisation d’un spectre d’accélération
I-27-9. Spectres réglementaires (règle parasismique)
I-27-10. Spectres élastiques normalisés
I-27-11. Spectre de dimensionnement
Chapitre II: de Barrage poids en béton Compacté au rouleau (B.C.R) Description du barrage en béton
II – Technique du béton compacté au rouleau (B.C.R)
pour les barrages
II -1 – Définition
II – 2- Le B.C.R est mis en œuvre à faible teneur en eau
II – 3- Le B.C.R est mis en œuvre en couches minces
II – 4- Le B.C.R est fortement compacté
II – 5- L’ouvrage doit avoir une étanchéité spécifique
II-6 – Intérêt du B.C.R et domaine d’utilisation
II-6–1 Intérêt économique
II-6–2 Intérêt du point de vue des délais de réalisations
II – 7 – Les différents types de barrages
II-7-1 critère de barrage
II -7 – 2 La typologie des barrages
II -7 -3 Fonctionnement des barrages
II -7-4 Méthode de construction du barrage
II -8 Morphologie de la vallée considérée
II-9 – Matériaux disponibles
II – 9 – 1 Les matériaux de construction utilisés
II -10 Crues et ouvrages hydrauliques
II – 11 Détermination de la hauteur des barrages
II – 11 – 1 Principe général
II -11 -2 Définition de la hauteur d’un barrage existant en l’absence du plan
II – 12- Les volumes des retenues
II – 12 – 1 Définition
II – 12 – 2 Calcul du volume
II – 13- Critère économique
II – 14 Conclusion sur le choix du type de barrage
Chapitre III: Etude des barrages Poids classique en (B.C.R)
(Cas du barrage de Béni Haroun)
III – Etude géologique et géotechnique
III -1. Movement des terrains dans la region de Mila (Algérie Nord Orientale)
III -2. Introduction
III -3. Cadre géologique
III -4. Hydrologie
III -5. Oued el-kaim
III -6. Béni Haroun
III -7. Aperçu structural
III -8. Glissements des terrains
III -9. Conclusion
III -10. Sismicité de site de barrage
III -11. Données sismologiques
III -11-1. Faille Kherata
III -11-2.Région de Jijel
III -11-3. Région Guelma
III -11-4. Région Constantine
III -12. Les barrages et les risques sismiques
III -13. Généralités sur les barrages poids classique en (B.C.R)
III -13-1. Fondation
III -13-2. Traitement de la fondation
III -14. Drainage
III -15. Analyse de la stabilité
III -15-1. Les actions
III -15–1-1. Les actions permanentes
III -15–1-2. Les actions variables
III -15–1– 3. Les actions accidentelles (les séismes)
III -16- Combinaisons d’actions
III -17 Calcul de la stabilité
III -18. Pré dimensionnement d’un barrage poids en B.C.R
Chapitre IV: Modélisation des barrages poids en (B.C.R)
IV – 1. Introduction
IV-2. Modélisation des ouvrages
IV-2-1. Mode de vibration (oscillation des ouvrages – spectre de réponse)
IV-2-2. Mode d’oscillation (oscillation simple et oscillation multiple)
IV -3. Analyse modale spectrale, généralité
IV -3-1. Résolution à l’aide d’un spectre de réponse
IV -3-2. Détermination de spectre de réponse
IV -3-3. Analyse spectrale
IV -3-4. Amortissement
IV-4. Accélérogramme utilisé dans cette étude
IV-5. Intensité et Magnitude
IV-6. Paramètre de mouvement du sol
IV -7. Méthode de calcul pour l’analyse de comportement au séisme du barrage poids en B.C.R
IV -8. Modélisation de l’interaction sol structure
IV – 8-1. Caractéristique de la modélisation
IV – 8-2.Caractéristique de maillage
IV – 9. Méthode des éléments finis
IV –10. Méthode de résolution de Newmark
IV- 10 – 1. Newmark et la méthode de Crank-Nicholson et θ- schémas approchés
IV -10 – 2. Newmark accélération
IV- 10 – 3. Newmark déplacement
IV- 10 – 4. Schémas à un pas
IV – 11. Fiche synoptique du projet
IV – 12. Caractéristique des matériaux
IV – 13. Calcul du barrage de Béni Haroun
Conclusion

Elément de sismologie

Introduction
Le tremblement de terre ou séisme est un mouvement brusque de la surface terrestre, provoqué par la libération d’une grande quantité d’énergie accumulée depuis des années.
Cette énergie se propage sous forme d’ondes sismiques génératrices d’une série de mouvements vibratoires de la surface de la terre. Le séisme est caractérisé par la soudaineté, la courte durée et les effets destructeurs.
C’est à cause des catastrophes tant matérielles qu’humaines que les séismes peuvent engendrer, qu’ils furent répertoriés et signalés dés la plus haute antiquité.

Le savant musulman Ibn Sina fut le premier à donner une explication scientifique au phénomène sismique en écrivant vers l’an 1000 que la formation des montagnes peut s’expliquer par deux phénomènes différents :

Elle est due à des plissements de la croûte terrestre, tel qui peut produire un violent séisme.

Elle est due à l’action de l’eau qui s’est frayée de nouvelles voies en creusant les vallées. Un autre musulman Jalal El-Dine Asyut déclara vers 1505 que le séisme était perçu non pas comme un phénomène de la terre figée mais comme le résultat d’un paysage terrestre en mouvement continu qui évolue suivant un processus de déformation lent, mais perceptible.

La loi de Hooke a été découverte en 1660 qui associe tremblement de terre et onde élastique.
Navée en 1821 à établi l’équation générale de l’équilibre et du mouvement de la théorie d’élasticité. Robert Mallet avait réalisé vers1850 les premières mesures d’ondes élastiques se propageant dans le sol. Avant cela Cauchy en 1822 obtient un succès important dans la théorie d’élasticité en développant la conception de six équations indépendantes décrivant les tensions et six autres équations décrivant les déformations. C’est en fait, Poisson qui a découvert les deux types d’ondes connues aujourd’hui sous le nom d’ondes longitudinales P et d’ondes transversales S . Il est le premier a avoir trouvé que la vitesse des ondes P est fois supérieure à celle des ondes S.

L’observation des ondes de Love a été réalisée un peu plus tard lors du premier enregistrement des ondes sismiques. Lamb est le premier à avoir dépouillé le premier sismogramme théorique en découvrant une série de trois impulsions successives (P, S et ondes de Love). C’est à Potsdam en Allemagne qu’a été effectué en 1889 le premier enregistrement du séisme lointain de Tokyo au Japon. Harry Reid fut l’un des premiers à expliquer le brusque mouvement d’une faille associée au séisme du 18 avril 1906 à San Francisco en proposant la théorie du rebond élastique.

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