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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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