Etude des effets de bord dans les essais centrifuges sous chargement sismique par modélisation numérique
Chedid Saade  1@  , Zheng Li  1@  , Sandra Escoffier  1@  , Luc Thorel  1, *@  
1 : Laboratoire Centrifugeuses Géotechniques
Université Gustave Eiffel
* : Auteur correspondant

Le phénomène de liquéfaction induit par tremblement de terre est à l'origine de dommages importants pouvant aller jusqu'à la rupture des remblais de surface comme par exemple en Arménie (1988) et au Japon (2011). Les mécanismes de rupture des remblais, parfois anciens, construits sur sol liquéfiable sont mal connus. L'objectif générale de ces travaux est d'étudier le comportement des remblais sur sol liquéfiable en tenant en compte des effets de la présence des fines dans le sol de fondation. Dans ce cadre, une étude expérimentale par modélisation physique en centrifugeuse va être réalisée. En parallèle, des simulations numériques sont menées comme un complément efficace à la modélisation physique

En première étape, le dimensionnement du model physique est effectué. Les objectifs sont la détermination de la géométrie, le choix judicieux de la localisation des capteurs et le choix du type de conteneur (rigide ou laminaire). Cette phase comprend en premier lieu une simulation numérique des modèles réduits centrifugés pour les deux conditions de bords envisagées (conteneur rigide, conteneur flexible) puis en second lieu la réalisation des deux essais avec le sable Hostun HN31 et les deux conteneurs correspondants. Enfin une confrontation des résultats numériques et expérimentaux est présentée.

La modélisation numérique par éléments finis est élaborée par le code de simulation Opensees. Dans un premier temps, la calibration du modèle constitutif PM4Sand est réalisée sur des essais de laboratoire effectués sur le sable Hostun HN31. Après la calibration de la loi de comportement du sol, le passage du matériau au model 2D est représenté par l'intermédiaire de la validation sur colonne de sol. Après la présentation des éléments caractérisant le model 2D (model constitutif, maillage, conditions au limites), deux modèles correspondant au conteneur rigides et laminaires sont exposés. Enfin, la confrontation entre les résultats numériques et expérimentaux, qui sera présentés, permettra de consolider la géométrie, le positionnement de l'instrumentation, le choix du conteneur mais également la pertinence du modèle numérique utilisé.


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