Esalam alaykoum

Est ce que la modelisation du sol par les appuis elastiques fournis par les logiciels de calcul, tels que Etabs et SAP, est une simplification correcte ou pas, pour le calcul de la superstructure ?

merci

Sujet très interresant.

La modélisation des sols par appuis élastiques est une simplification assez grossière du comportement réel des sols.

En effet, dans les méthodes courament utilisées (Elements finis, différences finies, ...) les ressorts sont considérés indépendants (pas de couplage); alors qu'en réalité, la déformation d'un élément de ressort à l'abscisse x dépend de la déformation des ressorts à l'abscisse x+dx et x-dx (et voir même des ressorts situés plus loin !! => couplage).

En outre, la raideur des ressorts est fonction de la dimension et de la forme de l'élement qui repose sur le sol, de la durée de chargement et de son intensité.

L'effet de la coésion, le comportement fortement non linéaire du sol (fonction de l'intensité du chargement, de la vitesse de chargement, de la durée ...) sont très très difficilement rendus par de simples ressorts (même avec des ressorts non linéaires)

Donc en résumé, on utilise cette méthode (calcul de longrines reposant sur le sol, de radiers, de parois de soutènement ...) faute de mieux, et parce que l'expérience montre que, malgré toutes les limitations citées plus haut, on arriven moyennant quelques coefficients de sécurité bien placés, à dimensionner des ouvrages qui ne se comportent pas trop mal;

Mais si on mesure les déplacements réels; ou les efforts réels dans la structure, on a souvent des différences notables.

sujet vraiment intéressant

jajoute ces interrogations

Comment on peut faire la modélisation par MEF pour le rupture d un sol par exemple ??????

Comment on pose le problème en EF ??les modèles utilisés pour cela ??

merci les amis

merci bq mes amis

je suis tt a fait d`accord avec toi monsieur Gilberto,

On peut faire une simplifacation pour le calcul des fondations on modilisant le sol par des appuis elastiques lineaires, .... parceque c vraiment compliquer de prendre le comportement non lineaire du sol dans les calcul des fondations.....

mais le probleme, c la modilisation des batiments sur des ressorts lineaires et ensuite les resultats de ce model mathematique seront utilises pour le design de la superstructure... ?,

l`autre probleme c que les ressorts travail en traction-compression, dont la composante de traction est nul dans le sol..

(cela c juste un avi)

j`aimerai bien de lire plus d`information sur ce sujet... parceque il y a une suite pour ma question ........ merci

salut tout le monde!

alors pour rentrer directement dans le vif du sujet, j'aimerai rappeler que dans les produits Computer & Structures inc. tels que SAP et ETABS, faut savoir faire la différence entre l'element "spring" (ressort) et le "NNLink" (lien nonlibéaire)! A mon humble avi, ces deux type de modélisation sont correctes sous réserve qu'ils concordent bien avec le type d'analyse (statique ou dynamique) ainsi que le mode de travail de l'element à dimensionner. Pour faire plus simple, nous pouvons utiliser ds ressorts qu'en analyse statique, pour un radier en prenant en considération la raideur vertical du sol, ou par exemple pour la paroie verticale d'un bassin enterré chargé par une poussée hydraustatique, en considérant la raideur horizontale dans ce cas là.

Dans une analyse dynamique il est plus question d'interaction sol/structure. La démarche est beaucoup plus complexe, du moment où il n'est plus question de raideur du sol mais plutot de Module d'elasticité dynamique ainsi que d'amortissement dynamique, qui definiront notre lien nonlinéaire (nnlink). Si ma mémoire est bonne, ces coefficients dynamiques du sol peuvent etre determiné par des essais in-situ, tel que l'essai "Cross hole"

PS: j'aimerais bien savoir si l'essai Cross hole est usuellement entrepis en Algérie? merci!

Salam alaykoum ,

merci bq pour votre intervention monsieur billal

j’aimerai dire que ici a Dubai, les bâtiments de grande hauteur ``el-abraj` ont été calcules par Etabs ou ils ont modélisés le sol par des appuis élastiques on définissant le simple cœfficient K donné dans le rapport du sol....

....................

Salam

Je voudrais présenter en bref la définition de qlq approches pour la modélisation de l’interaction sol structure, mais il faut savoir que chaque tentative d’amélioration de la modélisation, induit des complexités tant de modélisation que d’interprétation des résultats

Approche élastique linéaire :

La manière la plus simple de prendre en compte le sol, est de le représenter par un tapis de ressorts répartis sous le radier et reliant les nœuds de celui-ci à une base rigide à laquelle on impose le mouvement. Le sol est donc modélisé par un ressort horizontal, un ressort vertical et un ressort de basculement en chaque nœud du radier. La loi de comportement du sol est supposée linéaire élastique.

Dans ce cas, le paramètre clé à introduire est la rigidité des ressorts, d’un coté il y a souvent le manque de certains données geotech pour le calcul de cette rigidité (coefficients dynamiques du sol). D’un autre coté, quelle formule utilisé pour le calcul de cette raideur, Plusieurs formulations de calcul des raideurs des ressorts de sol sont proposées. Parmi celles-ci les formules de NEWMARK-RESENBLUETH, les formules de DELEUZE et la méthode simplifiée de VELETSOS.

Prise en compte du phénomène de décollement

Dans ce cas il s’agit d’une modélisation non linéaire, Les non linéarités introduites par le phénomène de décollement du radier sont prises en compte par des « ressorts » a comportement non linéaire, des ressort qui ne travail qu’a la compression et donc une rigidité nulle en traction (GAP element sous SAP2000)

Une autre complexité : couplage entre coefficient de rigidité

Faut-il introduire les caractéristiques de rigidité couplées ou découplées, le cas découplé et le cas simple, on introduit les Kux, Kuy, Kuz, Krx, Kry, Krz et donc un vecteur rigidité (plus exactement une matrice diagonale), dans le cas d’un couplage c la matrice rigidité avec des coefficients non nuls qui est introduite.

Prise en compte de l’amortissement du sol

si on ne fait pas intervenir l’amortissement du sol, qui est toujours supérieur à celui des matériaux de la structure, il en résulte souvent une surestimation de la réponse. Et là aussi, pour la prise en compte de l’amortissement du sol dans la modélisation, c tout un tas de question a posé, la question de base : quel type d’amortissement utilisé ? une autre complexité

Modélisation du sol par éléments finis

Pour mieux prendre en compte les propriétés dynamiques du sol, on peut remplacer les ressorts par des éléments finis. Le sol est alors représenté par des couches successives d’éléments empilés sur une base qui représente le substratum. Chaque couche est caractérisée par un module d’élasticité, un coefficient de poison, une masse volumique et un coefficient d’amortissement

Propriétés liées à la fréquence (Frequency Dependent Properties)

Une modélisation encore plus poussée tient compte de la dépendance entre les caractéristiques du sol et la ou les fréquences de la sollicitation dynamique, notamment pour l’amortissement

Caractéristiques stochastiques du sol

Les caractéristiques du sol ne sont connues que d’une manière approximative, une amélioration de la modélisation consiste a modéliser les caractéristiques du sol par des variables aléatoires (moyenne et écart-types) au lieu de les modélisées par la moyenne seulement.

Encore plus complexe : modélisé les caractéristique du sol par des champs aléatoires et non pas des variable aléatoires pour tenir compte de la variabilité spéciale des caractéristiques

Les approche stochastique sont surtout utilisées pour des analyses de sensibilité, c.à.d, appréhender la sensibilité de la méconnaissance d’un ou plusieurs paramètres sur la réponse

Conclusion

Il n’est pas si évident de choisir quel degré de complexité pour la modélisation afin de satisfaire les conditions du « comportement réel », mais dans un calcul ingénieur, la première approche est assez suffisante

Vouloir encore compliquer la modélisation, premièrement, n’apportera pas grande amélioration aux résultats (je parle toujours pour l’approche d’ingénierie et donc résultats pour le dimensionnement), et deuxièmement, peut nous induire en erreur si l’on ne maitrise pas parfaitement le calcul non linéaire pour une bonne exploitation des résultats.

On peut par exemple émettre une hypothèse un peu subjective, on disant que le fait d’ignorer l’amortissement du sol, et donc une surestimation de la réponse, se contenter de cela pour ignorer les autres « complexités ». Ce n’est pas vraiment « vrai », mais assez acceptable pour un calcul ingénierie. C aussi ce qu’on appelle « cacher notre ignorance derrière les coefficients de sécurité et derrière le surdimensionnement »

barak allaho fik pour cet exposé ya rafik,

j'ajoute qqes references sur ce theme :

http://www.4shared.com/file/16325772/91 ... ation.html

PS: j'aimerais bien savoir si l'essai Cross hole est usuellement entrepis en Algérie? merci!

Salem MGC,

la question de Mr. Bilallou me gratte l'esprit!!!

j'ai lu kk part sur un Doc. téléchargé de MGC que le coeff. de réaction du sol peut étre évalué à partir d'un essai de compressibilité au labos. ma question est en quoi consiste cet essai, s'il y'a des document dans ce sens je suis preneur (maçon :enconstruction: et pas entrepreneur :nonon: que ca soit claire :mrgreen: ).

ce qui m'a poussé à m'interroger ainsi à ce sujet est une notice de calcul pour un prédimensionnement de pieux d'une boitte italienne, qui devront se faire ici en Algérie, la boitte Italienne à effectuer la notice on supposant deux coefficient K ( =1daN/cm3 et =3daN/cm3 )suivant deux autres suppositions de la nature du sol et cela sans même effectuer de sondage, peut étre suivant des rapport de sol déjà élaborés au voisinage du projet mais ce n'est pas indiqué sur la note. dites moi est ce que c'est possible une telle démarche, et en plus l'étude sismique est conduite selon le code Italien :contrac: :intello: et en langue Italienne :mdr1:

Moi je contemple de loin cette histoire, la fin vraiment elle m'intrigue, digne de la série Lost! :mrgreen:

vos commentaires messieurs SVP!!! Réconfortez , Confortez ou liquidez moi je deviens :ghee:..... :pleur2:

Ciao! Vella djournotta

( hi hi hi :mrgreen: un Italien avec accent kabyle ;-) )

Voici un article intéressant sur le site de Graitec intitulé : Modélisation d'une poutre sur appui continu élastique ..

Voici le site:

http://www.graitec.fr/expert/15_10_2001_fg.asp

Bonsoir tout le monde,

Je donne mon avis sur un sujet très intéressant. Voilà donc la vision de quelqu'un de formation structure metallique:

La modélisation d'un massif sur appuis élastique est une approche très simpliste et correct dans la mesure où on modélise le projet avec un cas enveloppe (surdimensionnement), à condition que:

1. Les dimensions de la fondation reste petite (car sur une grande longueur ou sur une profondeur donnée on rencontrera une hétérogénéitée assez significative et donc des propriètés différentes).

2. Dans le cas ou on est amené à faire une modélisation sur des fondations avec des dimensions assez conséquente ==> on se mettra en sécurité en prennant les caractéristiques les plus faibles rencontrés pour le sol.

3. On doit s'assurer que les ressorts travail uniquement en compression.

4. La modélisation reste correct dans la mesure où on est sûr qu'on reste dans un comportemet du sol élastique (pas de plastification car le ressort a un comportement élastique).

C'est ma vision de la chose.

::d