Loi de comportement pour les argiles naturelles : de la modélisation des essais de laboratoire au comportement des monopieux offshore

A constitutive Model for natural Clays : From Laboratory Testing to Modelling of Offshore Monopiles

• Auteur / Autrice : Sanae Ahayan
• Direction : Panagiotis Kotronis, Frédéric Collin, Zhenyu Yin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 20/09/2019
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes en cotutelle avec Université de Liège. Faculté des Sciences
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Rigo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Panagiotis Kotronis, Frédéric Collin, Zhenyu Yin, Philippe Rigo, Jean-Michel Pereira, Torsten Wichtmann, Benjamin Cerfontaine, Sandra Escoffier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Michel Pereira, Torsten Wichtmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pieux

Structures offshore -- Ancrage

Structures offshore

Sols argileux

Énergie éolienne en mer

Mots clés libres

Loi de comportement

Argile

Monopieu

Charge latérale

Chargement cyclique

Constitutive law

Clay

Monopile

Lateral load

Cyclic loading

Résumé

La contribution des parcs éoliens offshore en termes d’énergie renouvelable ne cesse de croître. L’électricité produite notamment par les éoliennes en mer du Nord représente de ce fait une part importante de l’énergie consommée en Europe. Pourtant, les objectifs de la Commission Européenne en termes de transition énergétique à l’horizon de 2020 sont loin d’être réalisés sans l’optimisation des techniques existantes et le développement de technologies de plus en plus innovantes. Les monopieux sont les fondations les plus populaires dans l’industrie des éoliennes offshores. Ce sont des pieux larges supportant des éoliennes de fortes puissances et situées dans des eaux plus profondes. L’objectif général de cette thèse de doctorat est d’étudier les interactions solstructure des monopieux sous sollicitation latérale, fondés dans les sols argileux. Une attention particulière est donnée aux comportement du sol dans le but de modéliser finement le comportement des sols argileux.

Nowadays, offshore wind energy industry is developing exponentially, due to the significant contribution of the North Sea wind turbines energy production to the total consumed energy in Europe. Given that the EU's energy target is to increase the share of renewable energy by 2020, there is a great potential of the offshore wind energy applications towards this direction. In order to achieve this, the support of scientific research is crucial. Monopiles have been by far the most support structure for offshore turbines, nowadays becoming applicable also for complex site conditions. The main objective of this PhD thesis is to study the soil-foundation interaction problem for offshore wind turbines monopiles embedded in clays. We focus therefore on the numerical modelling of natural clay behavior. We aim to develop a constitutive model for clay soils, which allow developing new p-y curves that could be widely applied in offshore wind turbines monopiles.