Interaction sol-structure en centrifugeuse - CFMR
Interaction sol-structure en centrifugeuse - CFMR Interaction sol-structure en centrifugeuse - CFMR
JNGG 2002, 8 et 9 Octobre 2002, Nancy 6 L’établissement de la courbe de moment fléchissant calculé à partir des efforts internes est comparée sur les valeurs expérimentales (figure 4). Les valeurs de moments fléchissants déduites pour x = 0, L/2 et L sont respectivement : -0,8, 4,24 et -2,70 N.m. -3 Poutre -2 moment fléchissant (N.m-1) -1 0 1 2 3 4 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 mf calculé mf mesuré 5 Longueur de la travée (m) Figure 4. Courbe de moments fléchissants pour une travée Les courbes de déplacement en fonction du temps sont altérées aux fortes accélérations (figure 5). Ce phénomène est lié au décollement inopiné du film disposé sur le sable pour empêcher son envol. 5,2 4,8 4,4 sem latérale sol sem centrale Déplacement (mm) 4 3,6 3,2 2,8 2,4 2 1,6 1,2 0,8 0,4 accélération = 100 g 0 00:00 05:00 10:00 15:00 20:00 25:00 30:00 35:00 40:00 45:00 50:00 55:00 Temps (min : s) Figure 5. Déplacement vertical des appuis en fonction du temps
JNGG 2002, 8 et 9 Octobre 2002, Nancy 7 Quoique le sable soit déjà tassé lors de la rotation à vide, le tassement mesuré n’est pas totalement réversible (figure 6). Les courbes de la figure révèlent aussi son caractère non linéaire, au chargement comme au déchargement. Dans un souci de simplification, on négligera cependant cet aspect, dans un premier temps en calculant des rigidités équivalentes, à partir des déplacements mesurés entre 0 et 40 g. ou entre 0 et 100 g. Les déplacements mesurés doivent aussi être traités de façon à n’en conserver que la partie provoquée par le portique, en déduisant celle du au tassement du massif sous son propre poids. A cet effet, on utilise les mesures du capteur de référence, et les simulations éléments finis qui permettent de connaître ce que serait le tassement du sol non chargé à l’emplacement du portique. Dans notre configuration, à 100 g, les valeurs de tassement sont pour l’appui latéral δ 1 = 0,99 mm et pour l’appui central δ 2 = 1,44 mm. 120 100 Accélération (nbre de g) 80 60 40 sem latérale sol sem centrale 20 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 Déplacement (mm) Figure 6. Déplacement vertical des appuis en fonction de l’accélération A partir de l’équation (1), on détermine la rigidité des appuis en tenant compte des efforts internes et des déplacements, soit K v1 ou 3 = 86000 N.m -1 et K v2 = 155300 N.m -1 . 5. Approche numérique de l’interaction sol -structure 5.1. Modèle numérique du portique et calculs des efforts La difficulté du phénomène d’interaction est de déterminer la rigidité de chacun des appuis afin d’en tenir compte dans le calcul. Différentes méthodes existent pour connaître la rigidité : par des mesures de réaction et de déplacement sur un modèle embarqué, par une simulation numérique du continuum (en modélisant le comportement du sol et du contact sol-semelle à partir du module supposé du sol), où enfin par l’utilisation d’une formule semi-empirique de la géotechnique (pour
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JNGG 2002, 8 et 9 Octobre 2002, Nancy 6<br />
L’établissem<strong>en</strong>t de la courbe de mom<strong>en</strong>t fléchissant calculé à partir des efforts internes est<br />
comparée sur les valeurs expérim<strong>en</strong>tales (figure 4). Les valeurs de mom<strong>en</strong>ts fléchissants déduites<br />
pour x = 0, L/2 et L sont respectivem<strong>en</strong>t : -0,8, 4,24 et -2,70 N.m.<br />
-3<br />
Poutre<br />
-2<br />
mom<strong>en</strong>t fléchissant (N.m-1)<br />
-1<br />
0<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12<br />
mf calculé<br />
mf mesuré<br />
5<br />
Longueur de la travée (m)<br />
Figure 4. Courbe de mom<strong>en</strong>ts fléchissants pour une travée<br />
Les courbes de déplacem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> fonction du temps sont altérées aux fortes accélérations (figure 5).<br />
Ce phénomène est lié au décollem<strong>en</strong>t inopiné du film disposé sur le sable pour empêcher son <strong>en</strong>vol.<br />
5,2<br />
4,8<br />
4,4<br />
sem latérale<br />
<strong>sol</strong><br />
sem c<strong>en</strong>trale<br />
Déplacem<strong>en</strong>t (mm)<br />
4<br />
3,6<br />
3,2<br />
2,8<br />
2,4<br />
2<br />
1,6<br />
1,2<br />
0,8<br />
0,4<br />
accélération = 100 g<br />
0<br />
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Temps (min : s)<br />
Figure 5. Déplacem<strong>en</strong>t vertical des appuis <strong>en</strong> fonction du temps
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