Utilisation de lois de comportement incrémentales non-linéaires en éléments finis

Use of incrementally non linear constitutive equations equations by the finite element method

• Auteur / Autrice : Hamid El Gamali
• Direction : Félix Darve
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Batiment

Travaux publics

Modelisations numeriques

Lois de comportement incrementales

Problemes aux limites

Elements finis

Pressiometre

Triaxial axisymetrique frette

Construction par couches

Fondation superficielle

Résumé

Cette these a pour cadre general du comportement cyclique des ouvrages en geotechnique, sous le double aspect de la rheologie des sols et de la resolution des problemes aux limites par la methode des elements finis. Dans une premiere partie, on met en evidence le role tres important de la structure de la loi et des parametres de memoire sur la capacite de predictions des lois de comportements incrementales. Apres une presentation des grandes classes de lois de comportement applicables en sollicitations cycliques, on etudie en detail le modele elastoplastique a surfaces de charge multiples de prevost, le modele elastoplastique a plusieurs mecanismes de hujeux et enfin le modele incrementalement non-lineaire du second ordre de darve. On s'attache ensuite a apprecier leurs aptitudes a decrire de facon realiste le comportement cyclique des sols. Cette etude s'effectue en simulant un essai triaxial axisymetrique non draine cyclique. On montre ainsi que le modele incrementalement non lineaire de darve possede les plus grandes aptitudes a decrire avec un bon realisme le comportement cyclique des sols. Pour utiliser les modeles incrementaux non lineaires dans les calculs d'ouvrages par la methode des elements finis, on doit recourir a des techniques numeriques afin de reduire le temps des calculs necessaires. Dans la deuxieme partie du travail, on presente dans un premier temps l'ecriture et le traitement numerique, aux niveaux global et local, des problemes aux limites avec integration de lois de comportement incrementales non lineaires. Puis, nous explicitons les techniques numeriques developpees dans le cadre de cette these pour le controle du chargement tant au niveau global (pas de chargement automatique) que local (integration locale a pas adaptatif). Ensuite, nous presentons la simulation numerique de quatre problemes aux limites classiques en mecanique des sols: l'essai pressiometrique, l'essai triaxial axisymetrique frette, la construction par couches et finalement l'enfoncement d'une fondation superficielle