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Modélisation de l'interaction sol-pieu par la méthode des éléments finis

机译：土-桩相互作用的有限元模拟

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摘要

Dans les fondations profondes la caractérisation du contact entre le sol et l'élément structural, le pieu, joue un rôle majeur dans la définition des conditions de stabilité de l'ouvrage. Nous présentons dans ce travail une analyse numérique par la méthode des éléments finis du comportement mécanique de fondations profondes isolées sous charge axiale. Une attention particulière est consacrée à la modélisation du contact sol granulire - pieu -interface), et à la définition d'éléments de contact spéciaux, capables de reproduire les traits essentiels du comportement d'interface. La formulation d'une loi de comportement élastoplastique d'interface appropriée (modèle MEPI) est d'abord présentée. Sa validation est réalisée sur des essais de cisaillement d'interface. Cette loi, intégrée dans le conde aux éléments finis CESAR-LCPC, est utilisée ensuite pour la simulation des essais de chargement d'un pieu modèle en chambre d'étalonnage. L'accord satisfaisant entre les résultats expérimentaux et le simulations numériques réalisées par la méthode des éléments finis a permis de vérifier la pertinence de l'approche proposée.%Stability analysis of deep foundations depends, to a large extent, on the mechanical characterisation of the interface between the soil and the structural element (i.e. the pile). The work presented herein addresses the problem of the limite element analysis of a compression test on a vertical pile. To reproduce the basic features of the interface behaviour, an interface model is formulated and special contact elements are proposed. The formulation of the elastoplastic interface model MEPI is first presented. Model capabilities are verified on a series of interface tests results. Then, to simulate compression tests on vertical model piles in calibration chamber, MEPI model has been implemented in the CESAR-LCPC finite element computer code. The computed piles responses are proved to be satisfactory, and corroborate the validity of the proposed modelling approach.
机译：在深层基础中，地面与结构元素（桩）之间的接触特性在定义结构稳定性条件方面起着重要作用。在这项工作中，我们通过有限元方法对孤立的深基础在轴向载荷下的力学行为进行了数值分析。特别注意的是颗粒状土壤的建模（桩-界面接触），以及特殊的接触元素的定义，这些元素能够再现界面行为的基本特征。首先介绍了适当界面的弹塑性本构法（MEPI模型）的制定。其验证是在界面剪切测试上进行的。然后将此法则整合到CESAR-LCPC有限元模型中，然后用于模拟校准室内模型桩的载荷测试。实验结果与有限元方法进行的数值模拟之间令人满意的一致性使得有可能验证所提出方法的相关性。深层基础的稳定性分析在很大程度上取决于岩土力学特性。土壤和结构要素（即桩）之间的界面。本文介绍的工作解决了竖桩抗压试验的有限元分析问题。为了重现界面行为的基本特征，制定了界面模型并提出了特殊的接触元件。首先介绍了弹塑性界面模型MEPI的公式。在一系列接口测试结果上验证了模型功能。然后，为了模拟在校准室内垂直模型桩上的压缩试验，在CESAR-LCPC有限元计算机代码中实现了MEPI模型。计算桩响应被证明是令人满意的，并证实了所提出的建模方法的有效性。

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