Contribution à l'étude des problèmes de déchargement dans les massifs de sol : application à la modélisation des ouvrages de soutènement - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 1996

Contribution à l'étude des problèmes de déchargement dans les massifs de sol : application à la modélisation des ouvrages de soutènement

Abstract

This work analyses the potentials of different types of constitutive laws on loading and unloading paths with applications to the numerical simulation of excavations in soil masses. Two finite element procedures were used to simulate the excavation process, one proposed by Ghaboussi and Pecknold (1984) and Brown and Booker (1985) and the other by Borja et al. (1989). These methods were implemented in the finite element code CESAR-LCPC, and were compared to each other, in the case of multi-stage excavation in elastic and elastoplastic soils. A multiaxial loading-unloading criterion was also developed on the basis of the sign of work rate. This criterion, which includes the one directional case, allows to identify the extension of the loading and/or unloading areas around an excavation, for a given constitutive model. A nonlinear elastic model (Wong and Duncan), an elastic-perfectly plastic model with Mohr-Coulomb criterion and a work hardening model (Nova) were analysed with more detail. These models were first calibrated on triaxial test results, and then applied to the excavation problem. This approch was finally used to analyse a case study of excavation supported by a single braced sheetpile wall in sandy soil (university of Karlsruhe). The field measurements were compared with the finite element results obtained, using the both elastic-perfectly plastic model with Mohr-Coulomb criterion and Nova's work hardening model.
Cette thèse examine la réponse de différents types de lois de comportement en chargement et en déchargement et modélise numériquement les problèmes du creusement dans un massif du sol. Deux méthodes de modélisation d'excavation par éléments finis, l'une proposée par Ghaboussi et Pecknold (1984) et Brown et Booker (1985) et l'autre par Borja et al. (1989) ont été programmées dans le code CESAR-LCPC. Ces deux méthodes ont été ensuite comparées pour la simulation par étapes de l'excavation de massifs de sol élastique et élastoplastique. Nous avons également développé la notion de chargement-déchargement-rechargement multiaxial basée sur le signe du travail incrémental. L'application de ce principe (qui englobe le cas unidirectionnel) à une excavation pour différents types de lois de comportement, nous permet de connaître l'étendue des zones en chargement et/ou en déchargement autour de l'ouvrage. Un modèle élastique non-linéaire (Wong et Duncan), un modèle élastoplastique parfait à critère de Mohr-Coulomb et un modèle élastoplastique avec écrouissage (Nova) ont été étudiés plus en détail dans cette étude. Ces modèles ont été d'abord appliqués à la simulation d'essais triaxiaux, puis à un problème d'excavation. Ce travail s'achève par la modélisation d'un ouvrage réel : une excavation réalisée devant un rideau de palplanche butonné dans un milieu sableux (Université de Karlsruhe). Dans cette partie, nous avons comparé avec les observations sur site, les résultats des modélisations en éléments finis avec le modèle élastoplastique à critère de Mohr-Coulomb et avec le modèle de Nova.
Fichier principal
Vignette du fichier
1996TH_ARAFATI_N_NS19991.pdf (14.12 Mo) Télécharger le fichier
Origin Files produced by the author(s)
Loading...

Dates and versions

tel-00523304 , version 1 (04-10-2010)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00523304 , version 1

Cite

Nasser Arafati. Contribution à l'étude des problèmes de déchargement dans les massifs de sol : application à la modélisation des ouvrages de soutènement. Sciences de la Terre. Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00523304⟩
295 View
1928 Download

Share

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More