ETUDE DU COMPORTEMENT D'UN MUR DE SOUTENEMENT SOUMIS A DES SOLLICITATIONS DYNAMIQUES
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Tables des matières
Introduction générale .................................................................1
Chapitre 1. Notions générales sur les ouvrages de soutènement........3
1.1. Introduction ............................................................................ 3
1.2. Généralités sur les ouvrages de soutènement ...................................... 3
1.2.1. Différents types des ouvrages de soutènement..................................... 5
1.2.2. Classement des ouvrages de soutènement....................................... 5
1.3. Le renforcement des sols ............................................................. 7
1.4. Les ouvrages en Terre Armée ....................................................... 7
1.4.1. Définition et principe........................................................................ 7
1.4.2. Les éléments de la Terre Armée ..................................................... 9
1.4.3. Procédé de construction .............................................................. 13
1.4.4. Repères chronologiques ...............................................................15
1.4.5. Durabilité des ouvrages en Terre Armée ........................................ 15
1.4.6. Avantages et domaines d’utilisation ............................................. 16
Chapitre 2. Principe de fonctionnement et justification ...............18
2.1. Introduction ...........................................................................18
2.2. Modes de rupture des ouvrages de soutènement ...............................18
2.3. Comportement mécanique et dimensionnement ...............................19
2.4. Principe de fonctionnement d’un mur en Terre Armée...................... 20
2.4.1. Analyse externe .................................................................................20
2.4.2. Analyse interne .................... ...................................................... 20
2.4.3. Interaction sol – armature ..............................................................23
2.5. Règles de justification sous sollicitations ..........................................25
2.5.1. Principe de justification ......................... ...............................................27
2.6. Règles de justification sous sollicitations dynamiques .........................29
Chapitre 3. Calcul sous l’action dynamique...............................30
3.1. Introduction ............................................................................30
3.2. L’action sismique ......................................................................30
3.2.1. Origine des séismes ............................... .............................................30
3.2.2. Paramètres caractéristiques ..... ......................................................31
3.2.3. Propagation des ondes sismiques ......................................................32
3.2.4. Vitesse de propagation des ondes de cisaillement ................................33
3.2.5. L’aléa sismique « Seismic hazazard »...............................................34
3.2.6. La prévision des séismes ...............................................................34
3.2.7. L’approche probabiliste ................................................................34
3.3. L’Algérie et le risque sismique ......................................................34
3.3.1. L’activité sismique ................................................................................34
3.4. Exigences de la Règlementation Parasismique Algérienne
RPA 99/Version 2003...................................................................35
3.4.1. Principes fondamentaux ..................................................................... 35
3.4.2. Coefficients sismiques de calcul ............... .......................................35
3.4.3. Calcul des mus de soutènement sous l’action sismique .........................36
3.5. Méthodes de calcul d’un mur en Terre Armée ................................. 37
3.5.1. Approche expérimentale ................................................................ 37
3.5.3. Approche numérique ............... ......................................................39
3.5.4. Approche normative ...................................... ................................40
3.6. Méthode de calcul donnée par autres codes ..................................... 45
3.7. Conclusion.......................... .....................................................46
Chapitre 4. Modélisation numérique bidimensionnelle ................47
4.1. Introduction .............................................................................47
4.2. Eléments bibliographiques .......................................................... 47
4.2.1. Modélisation des murs en sols renforcés ..................................................47
4.2.2. La méthode des éléments finis (Chaoui, 1992 et Unterteiner, 1994).........48
4.3. L’outil de simulation numérique Plaxis V.8.2 ..................................... 50
4.3.1. Modélisation de l'action dynamique .........................................................50
4.3.2. Les conditions aux limites ...............................................................52
4.4. Présentation du modèle numérique ................................................ 53
4.4.1. Simulation de la construction du mur ........................................................53
4.4.2. Modèles constitutifs et paramètres géotechniques de modélisation ...........53
4.4.3. Critères d’analyse........................................................................................56
4.5. Résultats de la modélisation numérique ............................................ 56
4.5.1. Déformation et stabilité ............................................................................57
4.5.2. Lignes des tractions maximales ........................................................58
4.5.3. Mode de rupture ................................................................. ...........59
4.6. Calcul sous l’action dynamique ......... ............................................ 59
4.6.1. Application d’un chargement dynamique ...............................................60
4.6.2. Application d’un chargement pseudo-statique ..........................................61
4.6.3. Variation des efforts axiaux de traction.................................. .............61
4.7. Calcul d’un mur de soutènement en béton armé ................................ 62
4.7.1. Prédimensionnement .....................................................................62
4.7.2. Résultats de calcul .....................................................................................63
4.8. Comparaison des résultats pour les deux types des murs ................... 65
4.9. Conclusion ............................................................................... 66
Chapitre 5. Etude paramétrique ...........................................68
5.1. Introduction .............................................................................68
5.2. Les paramètres de modélisation..................................................... 68
5.2.1. L’élément .........................................................................................68
5.3. Les paramètres de sol ................................................................. 70
5.2.1. Influence de la cohésion ....................... ...............................................70
5.2.2. Influence de l’angle de l’angle de frottement interne ................................71
5.2.2. Influence module de déformation .......................... ................................73
5.4. Les paramètres géométriques ........................................................ 74
5.4.1. Influence de la hauteur du mur ............... ...............................................74
5.5. Les paramètres de séisme .............................................................. 76
5.5.1. Influence de degré de sismicité ..............................................................76
5.6. Conclusion ................................................................................ 77
Conclusion générale et perspectives ........................................79
Tables des matières
Introduction générale .................................................................1
Chapitre 1. Notions générales sur les ouvrages de soutènement........3
1.1. Introduction ............................................................................ 3
1.2. Généralités sur les ouvrages de soutènement ...................................... 3
1.2.1. Différents types des ouvrages de soutènement..................................... 5
1.2.2. Classement des ouvrages de soutènement....................................... 5
1.3. Le renforcement des sols ............................................................. 7
1.4. Les ouvrages en Terre Armée ....................................................... 7
1.4.1. Définition et principe........................................................................ 7
1.4.2. Les éléments de la Terre Armée ..................................................... 9
1.4.3. Procédé de construction .............................................................. 13
1.4.4. Repères chronologiques ...............................................................15
1.4.5. Durabilité des ouvrages en Terre Armée ........................................ 15
1.4.6. Avantages et domaines d’utilisation ............................................. 16
Chapitre 2. Principe de fonctionnement et justification ...............18
2.1. Introduction ...........................................................................18
2.2. Modes de rupture des ouvrages de soutènement ...............................18
2.3. Comportement mécanique et dimensionnement ...............................19
2.4. Principe de fonctionnement d’un mur en Terre Armée...................... 20
2.4.1. Analyse externe .................................................................................20
2.4.2. Analyse interne .................... ...................................................... 20
2.4.3. Interaction sol – armature ..............................................................23
2.5. Règles de justification sous sollicitations ..........................................25
2.5.1. Principe de justification ......................... ...............................................27
2.6. Règles de justification sous sollicitations dynamiques .........................29
Chapitre 3. Calcul sous l’action dynamique...............................30
3.1. Introduction ............................................................................30
3.2. L’action sismique ......................................................................30
3.2.1. Origine des séismes ............................... .............................................30
3.2.2. Paramètres caractéristiques ..... ......................................................31
3.2.3. Propagation des ondes sismiques ......................................................32
3.2.4. Vitesse de propagation des ondes de cisaillement ................................33
3.2.5. L’aléa sismique « Seismic hazazard »...............................................34
3.2.6. La prévision des séismes ...............................................................34
3.2.7. L’approche probabiliste ................................................................34
3.3. L’Algérie et le risque sismique ......................................................34
3.3.1. L’activité sismique ................................................................................34
3.4. Exigences de la Règlementation Parasismique Algérienne
RPA 99/Version 2003...................................................................35
3.4.1. Principes fondamentaux ..................................................................... 35
3.4.2. Coefficients sismiques de calcul ............... .......................................35
3.4.3. Calcul des mus de soutènement sous l’action sismique .........................36
3.5. Méthodes de calcul d’un mur en Terre Armée ................................. 37
3.5.1. Approche expérimentale ................................................................ 37
3.5.3. Approche numérique ............... ......................................................39
3.5.4. Approche normative ...................................... ................................40
3.6. Méthode de calcul donnée par autres codes ..................................... 45
3.7. Conclusion.......................... .....................................................46
Chapitre 4. Modélisation numérique bidimensionnelle ................47
4.1. Introduction .............................................................................47
4.2. Eléments bibliographiques .......................................................... 47
4.2.1. Modélisation des murs en sols renforcés ..................................................47
4.2.2. La méthode des éléments finis (Chaoui, 1992 et Unterteiner, 1994).........48
4.3. L’outil de simulation numérique Plaxis V.8.2 ..................................... 50
4.3.1. Modélisation de l'action dynamique .........................................................50
4.3.2. Les conditions aux limites ...............................................................52
4.4. Présentation du modèle numérique ................................................ 53
4.4.1. Simulation de la construction du mur ........................................................53
4.4.2. Modèles constitutifs et paramètres géotechniques de modélisation ...........53
4.4.3. Critères d’analyse........................................................................................56
4.5. Résultats de la modélisation numérique ............................................ 56
4.5.1. Déformation et stabilité ............................................................................57
4.5.2. Lignes des tractions maximales ........................................................58
4.5.3. Mode de rupture ................................................................. ...........59
4.6. Calcul sous l’action dynamique ......... ............................................ 59
4.6.1. Application d’un chargement dynamique ...............................................60
4.6.2. Application d’un chargement pseudo-statique ..........................................61
4.6.3. Variation des efforts axiaux de traction.................................. .............61
4.7. Calcul d’un mur de soutènement en béton armé ................................ 62
4.7.1. Prédimensionnement .....................................................................62
4.7.2. Résultats de calcul .....................................................................................63
4.8. Comparaison des résultats pour les deux types des murs ................... 65
4.9. Conclusion ............................................................................... 66
Chapitre 5. Etude paramétrique ...........................................68
5.1. Introduction .............................................................................68
5.2. Les paramètres de modélisation..................................................... 68
5.2.1. L’élément .........................................................................................68
5.3. Les paramètres de sol ................................................................. 70
5.2.1. Influence de la cohésion ....................... ...............................................70
5.2.2. Influence de l’angle de l’angle de frottement interne ................................71
5.2.2. Influence module de déformation .......................... ................................73
5.4. Les paramètres géométriques ........................................................ 74
5.4.1. Influence de la hauteur du mur ............... ...............................................74
5.5. Les paramètres de séisme .............................................................. 76
5.5.1. Influence de degré de sismicité ..............................................................76
5.6. Conclusion ................................................................................ 77
Conclusion générale et perspectives ........................................79
