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Version du 24 octobre 2017 à 10:48

Thèse : Modélisation numérique du mécanisme de liquéfaction des sols – application aux ouvrages hydrauliques

Les matériaux granulaires présentent un large spectre de propriétés mécaniques. Développer des modèles constitutifs permettant d'intégrer ces caractéristiques dans le cadre de simulations à l'échelle de l'ouvrage demeure un réel challenge scientifique. A cet égard, les approches multi-échelles constituent aujourd'hui une voie très prometteuse. Elles permettent de faire émerger des propriétés macroscopiques à partir de modèles micromécaniques calibrés à l'échelle microscopique.

Parmi les modèles multi-échelles, le modèle H marque une avancée majeure pour la prise en compte des effets de la microstructure dans le comportement des matériaux granulaires. La structure du matériau granulaire est décrite par une distribution d'hexagones orientés dans l'espace. A partir d'opérations d'homogénéisation, les contraintes et les déformations incrémentales sont reliées à l'échelle de la distribution, donnant lieu à un modèle de comportement qui a la capacité à reproduire propriétés mécaniques essentielles des matériaux granulaires.

Nous étudions dans un premier temps les propriétés mécaniques de l'assemblage hexagonal de grains, élément de base du modèle H, afin d'identifier les conditions menant à sa déstabilisation. Nous réalisons dans un deuxième temps une étude de sensibilité du modèle constitutif vis-à-vis des paramètres micro-mécaniques et microstructurels. Enfin, nous démontrons les capacités opérationnelles du modèle à partir d'essais triaxiaux non drainés réalisés sur un sable lâche liquéfiable.

Dans un troisième temps, le modèle H est implémenté en tant que loi constitutive dans un code de calcul aux différences finies. Des simulations d'essais biaxiaux non homogènes sont conduites afin d'explorer les capacités du modèle à reproduire les différents modes de rupture observés en laboratoire. L'utilisation du modèle H pour modéliser des essais biaxiaux drainés et non drainés met clairement en évidence l'influence de la microstructure sur la réponse mécanique des matériaux granulaires. Enfin, le modèle H est utilisé dans le cadre d'une simulation hydro-mécanique couplée à l'échelle de l'ouvrage pour modéliser le chargement d'une fondation superficielle et la rupture d'une digue soumise à une crue.

Thèse de Guillaume Veylon soutenue le 16 mai 2017.

Document prochainement téléchargeable librement.

Contact : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR

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-! colspan="2"| '''Gestion patrimoniale des infrastructures : perspectives et nouveaux enjeux'''
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-Emergent au cours des années 1990, l’intérêt pour la gestion patrimoniale des infrastructures (GPI) semble en constante expansion depuis le milieu des années 2000, tant chez les maîtres d’ouvrages, les opérateurs, et les acteurs socio-économiques impliqués dans la gestion des infrastructures et les marchés afférents à leur création, maintenance et rénovation, que chez les porteurs de politiques publiques et les associations d’usagers.
-Irstea, en tant qu’institut public de recherche finalisée a tout naturellement accompagné dès le début ce questionnement sociétal en menant des actions de recherche en étroite relation avec les acteurs socio-économiques concernés par la GPI à partir des années 1990.
-Ce numéro thématique de la revue SET (septembre 2016) porte sur différents patrimoines et notamment sur les ouvrages hydrauliques.
+Les matériaux granulaires présentent un large spectre de propriétés mécaniques. Développer des modèles constitutifs permettant d'intégrer ces caractéristiques dans le cadre de simulations à l'échelle de l'ouvrage demeure un réel challenge scientifique. A cet égard, les approches multi-échelles constituent aujourd'hui une voie très prometteuse. Elles permettent de faire émerger des propriétés macroscopiques à partir de modèles micromécaniques calibrés à l'échelle microscopique.
-Il est organisé en quatre parties. La première concerne des concepts et démarches fondamentaux mobilisés par la GPI : notions de risque, performance, résilience, durabilité. Les trois parties suivantes correspondent aux niveaux de gestion : la gouvernance et les décisions « stratégiques » ; l’opérationnel et les décisions « tactiques » ; l’informationnel : de la donnée à la décision.
+Parmi les modèles multi-échelles, le modèle H  marque une avancée majeure pour la prise en compte des effets de la microstructure dans le comportement des matériaux granulaires. La structure du matériau granulaire est décrite par une distribution d'hexagones orientés dans l'espace. A partir d'opérations d'homogénéisation, les contraintes et les déformations incrémentales sont reliées à l'échelle de la distribution, donnant lieu à un modèle de comportement qui a la capacité à reproduire propriétés mécaniques essentielles des matériaux granulaires.
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+Nous étudions dans un premier temps les propriétés mécaniques de l'assemblage hexagonal de grains, élément de base du modèle H, afin d'identifier les conditions menant à sa déstabilisation. Nous réalisons dans un deuxième temps une étude de sensibilité du modèle constitutif vis-à-vis des paramètres micro-mécaniques et microstructurels. Enfin, nous démontrons les capacités opérationnelles du modèle à partir d'essais triaxiaux non drainés réalisés sur un sable lâche liquéfiable.
-Les articles sont téléchargeables librement à l’adresse : http://www.set-revue.fr/gestion-patrimoniale-des-infrastructures
+Dans un troisième temps, le modèle H est implémenté en tant que loi constitutive dans un code de calcul aux différences finies. Des simulations d'essais biaxiaux non homogènes sont conduites afin d'explorer les capacités du modèle à reproduire les différents modes de rupture observés en laboratoire. L'utilisation du modèle H pour modéliser des essais biaxiaux drainés et non drainés met clairement en évidence l'influence de la microstructure sur la réponse mécanique des matériaux granulaires. Enfin, le modèle H est utilisé dans le cadre d'une simulation hydro-mécanique couplée à l'échelle de l'ouvrage pour modéliser le chargement d'une fondation superficielle et la rupture d'une digue soumise à une crue.
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+Thèse de Guillaume Veylon soutenue le 16 mai 2017.
+Document prochainement téléchargeable librement.
+Contact : [http://www.irstea.fr/la-recherche/unites-de-recherche/recover/geomecanique-genie-civil Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR]

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