Mémoire Online: Analyse numérique par la méthode des éléments finis d’un pieu isolé sollicité par une charge latérale

Sommaire: Analyse numérique par la méthode des éléments finis d’un pieu isolé sollicité par une charge latérale

 Introduction générale
Chapitre I: Analyse bibliographique sur les fondations profondes
1.1. Généralités sur les pieux.
1.1.1. Définition.
1.1.2. Historique.
1.1.3. Rôle des pieux.
1.1.4. Classification des pieux.
1.1.5. Conditions d’emploi des pieux.
1.2. Facteurs influant sur le comportement d’une fondation profonde.
1.2.1. Paramètres de sol pour le dimensionnement des pieux.
1.2.2. Facteurs influençant les paramètres c et φ.
1.3. Fondations profondes sous charges latérales.
1.3.1. Introduction.
1.3.2. Comportement du sol et du pieu sous chargement latéral.
1.3.3. Méthodes de dimensionnement.
1.3.3.1. La théorie classique rigide-plastique.
1.3.3.2. La méthode des éléments finis.
1.3.3.3. Méthode au module de réaction.
a- Principe général.
b- Expression du module de réaction E
c- Les courbes P-Y. s
1.3.3.4. Méthodes du continuum élastique.
a- Méthode de Poulos.
b- Méthode de Banerjee et Davis.
1.4. Conclusion.
Chapitre II: Comportement linéaire et nonlinéaire des sols
2.1. Introduction.
2.2. Modèles rhéologiques.
2.3. Comportement élastique.
2.3.1. Définition.
2.3.2. Elasticité linéaire isotrope de Hooke.
2.4. Comportement élastoplastique.
2.4.1. Définotion de la plasticité.
a- Surface de charge.
b- Lois d’écoulement.
c- Lois d’écrouissage.
2.4.2. Critères de plasticité usuels en mécanique des sols.
2.4.2.1. Critères faisant intervenir la pression hydrostatique.
a- Critère de Drüker-Prager.
b- Critère de Mohr-Coulomb.
c- Critères fermés.
2.4.2.2. Critères ne faisant pas intervenir la pression hydrostatique.
a- Critère de Von Mises.
b- Critère de Tresca.
2.5. Conclusion.
Chapitre III: Aperçu sur l’outil numérique utilisé dans l’étude
3.1. Introduction.
3.2. Les modèles de comportement utilisés dans Plaxis.
3.2.1. Modèle élastique linéaire.
3.2.2. Modèle de Mohr-Coulomb.
3.2.3. Modèle de sol avec écrouissage (Hardening soil model).
3.2.4. Modèle pour sols « mous » (Soft soil model).
3.2.5. Modèle pour sols « mous » avec effet du temps (Soft soil creep model).
3.3. Le modèle élastoplastique utilisé dans le projet ; Mohr-Coulomb.
3.3.1. Choix du modèle.
3.3.2. Les paramètres du modèle.
3.4. Bref aperçu sur la méthode des éléments finis.
3.4.1. Introduction.
3.4.2. Méthodes de résolution.
3.4.3. Intérêt des méthodes numériques.
3.4.4. La méthode des éléments finis.
3.5. Conclusion.
Chapitre IV: Présentation des résultats et discussions
4.1. Introduction et position du problème.
4.2. Modélisation du matériau constituant le pieu.
4.3. Construction du modèle.
4.3.1. Modèle d’analyse.
4.3.2. Paramètres du sol et du pieu.
4.4. Etude du système pieu-sol dans un massif de sol homogène.
4.4.1. Effet de la nonlinéarité du comportement du sol.
4.4.1.1. Cas d’un sol linéaire élastique.
4.4.1.2. Cas d’un sol élastoplastique.
4.4.1.3. Comparaison des résultats numériques en milieu élastique et élastoplastique.
4.4.2. Effet du rapport d’élancement du pieu L/d.
4.5. Etude du système pieu-sol dans un massif de sol multicouche.
4.5.1. Effet de la nonlinéarité du comportement du sol.
4.5.1.1. Cas d’un sol linéaire élastique.
4.5.1.2. Cas d’un sol élastoplastique.
4.5.1.3. Comparaison des résultats numériques en milieu élastique et élastoplastique.
4.5.1.4. L’influence des couches de sol.
4.5.2. Effet du rapport d’élancement du pieu L/d.
4.5.2.1. Etude de la réponse du pieu suivant l’élancement L/d.
4.5.2.2. Influence des couches de sol.
4.6. Etude de la pression latérale du sol.
4.6.1. Effet de la non linéarité du comportement du sol.
4.6.2. Effet du rapport d’élancement du pieu L/d.
Conclusions et perspectives
Références bibliographiques

 Extrait du mémoire analyse numérique par la méthode des éléments finis d’un pieu isolé sollicité par une charge latérale

Chapitre I Analyse bibliographique sur les fondations profondes
1.1. Généralités sur les pieux :
1.1.1. Définition :
Un pieu est une fondation élancée qui reporte les charges de la structure sur des couches de terrain de caractéristiques mécaniques suffisantes pour éviter la rupture du sol et limiter les déplacements à des valeurs très faibles.
Le mot pieu désigne aussi bien les pieux, les puits et les barrettes.
Les 3 parties principales d’un pieu sont : la tête, la pointe et le fût compris entre les deux.
La longueur d’ancrage h est la longueur de pénétration du pieu dans les couches de terrain résistantes.
D’un point de vue mécanique, on distingue la longueur D du pieu de la hauteur d’encastrement mécanique De.
Cette valeur de De tient compte du fait que les caractéristiques mécaniques de la couche d’ancrage sont nettement supérieures à celles des sols de couverture traversés par le pieu.
On considère qu’un élément de fondation est de type profond lorsque sa hauteur d’encastrement relatif Dg/B est supérieure à 5.
Pour le calcul, les deux types de fondations (profondes et superficielles) se différencient essentiellement par la prise en compte d’un frottement sur les parois latérales de la fondation.
Pour les fondations profondes, le mode de travail et l’interaction avec le sol environnant conduisent à introduire la notion de profondeur critique qu’on peut définir, en première approximation, comme le niveau au-dessous duquel, en sol homogène, la résistance sous la base n’augmente plus.
Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on trouve les fondations semi-profondes, dont la base se situe au-dessus de la profondeur critique, mais pour lesquelles le frottement latéral ne peut être négligé : il s’agit des pieux ou parois de faible longueur et de tous les types de caissons. Il n’y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de fondations qui ne constituent que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes.
1.1.2. Historique :
Des pilots en bois ont été utilisés dès l’époque préhistorique. De nombreux ouvrages anciens conservés jusqu’à nos jours sont fondés sur pieux, en particulier en Hollande et en Italie (le Campanile de Venise, datant de l’an 900, comporte des pieux battus).
Les pieux anciens étaient battus à la masse ou à l’aide d’un mouton actionné à la main, le relevage s’effectuait par un système de cordes et poulie {sonnette à taraude, figure 1.2), et l’enfoncement était obtenu par la chute libre de la masse sur le pieu {battage au mouton sec).
Dans la fabrication des pieux, l’acier et le béton (quelquefois la conjugaison des deux) sont pratiquement aujourd’hui les seuls matériaux employés.
La conception des ouvrages où sont mis en œuvre ces éléments exige une bonne connaissance de la mécanique des sols.

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