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Analyse non linéaire de fondations profondes en béton armé soumises à des charges latérales - comparaison des logiciels SAP2000 et GROUP

Sperber, Vincent (2011). Analyse non linéaire de fondations profondes en béton armé soumises à des charges latérales - comparaison des logiciels SAP2000 et GROUP. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

De manière générale, la structure et les fondations sont analysées séparément chacune à l’aide de logiciel dédié. Les modèles par éléments finis permettent une analyse globale des ouvrages mais sont lourds et complexes à mettre en place pour un ingénieur praticien.

L’objectif de ce mémoire est de développer une démarche permettant d’analyser de manière globale un ouvrage reposant sur des fondations profondes à l’aide du logiciel de structure SAP2000. Ce logiciel, très prisé par les ingénieurs structures, ne dispose pas de module particulier permettant de modéliser le sol. Le présent mémoire analyse la faisabilité de l’utilisation de ressorts non linéaires dont le comportement est relié à des courbes p-y pour modéliser les effets de l’interaction sol-structure (ISS). En plus des non linéarités du sol, SAP2000 permet de prendre en compte les phénomènes de plastification dans la structure. Ainsi, l’ouvrage global composé de la superstructure et des fondations profondes peut être analysé en une seule fois avec la prise en compte des non linéarités du sol et des matériaux. Ces résultats sont ensuite comparés à ceux du logiciel GROUP, logiciel dédié à l’analyse des groupes de pieux.

Dans un premier temps, la revue de littérature présente l’ISS, ses effets et ses différentes méthodes d’analyse. Puis, le cas des fondations profondes est détaillé avec plus de précisions.

Enfin, les prescriptions des différentes normes et codes, vis-à-vis de la conception des fondations profondes et de l’ISS, sont discutées et analysées.

Dans un second temps, les procédures de modélisation réalisées dans SAP2000 et GROUP sont détaillées. Une section est entièrement dédiée aux calculs de courbes p-y pour différents types de sols.

Dans la troisième partie, l’analyse statique non linéaire et une étude de ses différents paramètres sont exposées. La procédure permettant de comparer les résultats de SAP2000 avec ceux de GROUP est également détaillée.

Enfin, les déplacements, les moments et les cisaillements des pieux résultant des analyses des deux logiciels sont discutés puis comparés.

Résumé traduit

In general, the structure and the foundations are usually analyzed separately with dedicated software for each one. The finite elements models provide a global analysis of structure, but are heavy and complex to implement for a practicing engineer.

The objective of this study is to develop a global approach to analyze a structure on deep foundations using the structure software SAP2000. This software, very popular among structural engineers, has no particular module to model the soil. This dissertation analyzes the possibility of using nonlinear springs whose behavior is linked with p-y curves to model the effects of soil-structure interaction (SSI). In addition to the nonlinearities of the ground, SAP2000 can take into account the phenomena of plastic deformation in the structure. Thus, the global structure composed of the superstructure and the deep foundations can be analyzed in one step with consideration of soil and materials nonlinearities. Then, these results are compared with those of GROUP, software dedicated to pile groups analysis.

To begin with, the literature review presents the SSI, its effects and methods of analysis. Then, the particular case of deep foundation is more specifically detailed. Finally, the requirements of various standards and codes regarding the design of deep foundations and the SSI are discussed and analyzed.

Secondly, the modeling procedures performed in SAP2000 and GROUP are detailed. A section is dedicated to the calculation of p-y curves for different types of soil.

Thirdly, the nonlinear static analysis and a study of its various parameters are presented. The procedure to compare the results of SAP2000 with those of GROUP is also detailed.

Finally, piles’ displacements, moments and shears resulting from both software’s analysis are discussed and compared.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction" Bibliogr. : f. [229]-232.
Mots-clés libres: Fondations (Construction) Béton armé. Force latérale. Pieux. Analyse fonctionnelle non linéaire Logiciels. Intéraction sol-structure Modèles mathématiques. Courbe, Faisabilité, Group, ISS, Plastification, Profond, P-Y, Sap2000, Statique, Structure
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Chaallal, Omar
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 20 juill. 2011 16:21
Dernière modification: 01 mars 2017 22:56
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/895

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