MODULE 1 – CONNAISSANCES DE BASE

INTRODUCTION À LAMODÉLISATION NUMÉRIQUE

2011 - 2012

Fabrice EMERIAULT

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PLAN

� Présentation générale� Exemple 1: Fondation superficielle

� Input, Calculation, Output, Curve

� Exemple 2: Paroi de soutènement� Structure, interface� Structure, interface

� Choix des ingrédients d’un modélisation numérique et validation�Géométrie et conditions aux limites

�Finesse du maillage

�Etat initial

�Loi de comportement

� Prise en compte de l’eau

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PLAXIS – EXEMPLE 1FONDATION SUPERFICIELLE

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FONDATION SUPERFICIELLE

� Plaxis manuals – Tutorial – Lesson 1

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3 ÉTAPES

� Input:� Définition du type de problème� Définition de la géométrie� Définition des sols, loi de comportement et paramètres� Maillage� Maillage� Conditions initiales� … + chargement à appliquer

� Calculation� Output� + curves

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3 ÉTAPES

� Input� Calculation:

� Définition des différentes étapes de calcul� Différents types� Définition des sollicitations apportées� Définition des sollicitations apportées� Sélection des points de « visualisation »

� Output� + curves

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3 ÉTAPES

� Input� Calculation� Output:

� Visualisation des résultats finaux de chaque étape de calcul calcul

� Déplacements, déformations, contraintes, état de plasticité…

� + curves:� Visualisation de l’évolution de certains éléments au cours de chaque étape (notion de M-Stage)Doc

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3 ÉTAPES

� Input� Calculation� Output� + curves

� Dans un premier temps: suivre l’exemple tel qu’il est donné dans le tutorial

� A vous de jouer !Doc

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PLAXIS – EXEMPLE 2PAROI DE SOUTÈNEMENT

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PAROI DE SOUTÈNEMENT

� Plaxis manuals – Tutorial – Lesson 1� Objectifs:

� Prise en compte d’’éléments de structure� Et d’une interface avec le solAvec plusieurs étapes de calcul� Avec plusieurs étapes de calcul

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PAROI DE SOUTÈNEMENT

� Suivre l’exemple tel qu’il est donné dans le tutorial

� A vous de jouer !

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CHOIX DES INGRÉDIENTS D’UNEMODÉLISATION NUMÉRIQUE

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REPRENDRE LE 1ER EXEMPLE …

� Et analyser l’effet de:� Géométrie et conditions aux limites� Finesse du maillage� Etat initial (K0)� Loi de comportement (Mohr Coulomb ou Hardening Soil)

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PRISE EN COMPTE DE L’EAU

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PRISE EN COMPTE DE L’EAU

� Sous forme statique

� Prise en compte de l’écoulement

Couplage faible� Couplage faible

� Couplage hydraulique – mécanique� Comportement non drainé� Consolidation� Couplage complet

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SOUS FORME STATIQUE

� Au travers des poids volumiques non saturé et saturé

� Définition de la surface libre (pas de calcul d’écoulement) d’écoulement)

u = γw z

� Calcul des contraintes effectives:

σ’ = σ - u

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PRISE EN COMPTE DE L’ÉCOULEMENT

� La loi fondamentale de l’écoulement = Loi de Darcy

V = k i

� Perméabilité horizontale khh

� Perméabilité verticale kv

� Des conditions aux limites� Frontière imperméable� Frontière équipotentielle = charge hydraulique constante� Des apports ou extractions ponctuelles (puits) = débit constant� Des extractions ponctuelles (drains) = charge hydraulique imposée

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COUPLAGE FAIBLE

� Compte tenu des conditions aux limites et des perméabilités, détermination du réseau d’écoulement:

V = k i + C.L.

� Re-calcul des contraintes effectives:

σ’ = σ - u

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COMPORTEMENT NON DRAINÉ

� Comportement à court terme pour les matériaux peu perméables

� Plusieurs possibilités de représentation par Plaxis:� Méthode A: analyse en contraintes effectives

� Comportement non drainé� Résistance: c’ , φ’ et ψ’� Résistance: c’ , φ’ et ψ’� Élasticité: E’ ν’

� Méthode B: analyse en contraintes effectives� Comportement non drainé� Résistance: c= cu , φ = 0 et ψ = 0� Élasticité: E’ ν’

� Méthode C: analyse en contraintes totales� Comportement drainé� Résistance: c= cu , φ = 0 et ψ = 0� Élasticité: Eu νu = 0.495

� Méthode A préconisée

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CONSOLIDATION

� Pour un comportement non drainé d’un sol, permet de simuler un certain temps de dissipation des surpressions interstitielles avec prise en compte de la perméabilité du sol

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COUPLAGE COMPLET

� Plaxis v8 ne fait pas

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