Analyse du comportement des fondations superficielles filantes par des approches fiabilistes

• Auteur / Autrice : Dalia Youssef Abdel Massih
• Direction : Abdul Hamid Soubra
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Génie civil
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Champs aléatoires

Simulation par ordinateur

Fiabilité

Ouvrages d'art

Résumé

Le travail de cette thèse concerne l'étude du comportement des fondations superficielles filantes à l'état limite ultime et à l'état limite de service par des approches fiabilistes. Des modèles déterministes basés sur des mécanismes de ruine en analyse limite et des simulations numériques sous FLAC3D sont utilisés. La variabilité des propriétés du sol est modélisée soit par des variables aléatoires soit par des champs aléatoires. Les charges appliquées à la fondation sont considérées comme des variables aléatoires. Plusieurs configurations de chargement sont considérées : un chargement vertical centré, un chargement incliné et un chargement sismique. Le calcul de la fiabilité de la fondation est effectué à l'aide de l'indice de fiabilité de Hasofer-Lind. Il a été montré que l'indice de fiabilité déterminé en cherchant la ligne de glissement fiabiliste est plus critique que celui calculé pour la ligne de glissement déterministe. La corrélation négative entre les propriétés du sol augmente la fiabilité de la fondation. La probabilité de ruine est sensible aux incertitudes de l'angle de frottement interne du sol et de la charge horizontale appliquée. Pour le cas d'un chargement incliné ou sismique, un seul mode de rupture (soit le glissement de la fondation, soit le poinçonnement du sol) est prédominant dans le calcul de la probabilité de ruine du système. Un dimensionnement fiabiliste a été effectué pour déterminer la largeur de la fondation pour un indice de fiabilité cible. La variabilité spatiale du sol augmente la fiabilité de la fondation et aboutit à un dimensionnement plus économique. Pour un sol hétérogène, la valeur de la moyenne de la charge ultime calculée par des simulations de Monte Carlo est inférieure à la valeur déterministe obtenue pour un sol homogène. Pour l'état limite de service, il a été remarqué que pour les valeurs du facteur de sécurité communément utilisées dans la pratique, la fiabilité déterminée vis-à-vis de l'état limite ultime de portance est plus critique que celle obtenue vis-à-vis de l'état limite de service.