Predictive numerical modeling of the behavior of rockfill dams

Akbari Hamed, Ardalan (2017). Predictive numerical modeling of the behavior of rockfill dams. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Choosing an appropriate soil constitutive model is one of the most important elements of a successful finite element or finite difference analysis of soil behavior. There are several soil constitutive models; however, none of them can reproduce all aspects of real soil behavior. In this research, various constitutive soil models have been studied through triaxial and oedometer tests. Two finite element software applications, namely, Plaxis and Zsoil, were used for numerical analysis. Subsequently, the numerical simulation values were compared with experimental test results to determine which of these constitutive soil models obtained the closest results to the experimental data.

The main focus of the study is the comparison between the measured data from monitoring instruments and the numerical analysis results of the Dam-X. Dam-X is an asphaltic core rockfill dam constructed on a River in the North Shore region of Québec. The rockfill dam behavior was analyzed numerically using finite element programs for different stages of construction and after impoundment. The measured data from monitoring and numerical analysis results represent the appropriate response of the Dam-X. The aim of this study is to evaluate the performance of numerical solutions by considering various constitutive soil models, namely, the Duncan–Chang, MC, and HS models. Comparisons were conducted to determine which of these constitutive soil models obtained the closest results to the measurements.

Titre traduit

Modélisation numérique predictive du comportement de barrages en enrochements

Résumé traduit

Le choix approprié d'un modèle constitutif du sol est l'une des parties les plus importantes lors des analyses numériques par éléments finis ou différences finies. En effet, il existe plusieurs modèles constitutifs du sol, mais aucun d'entre eux ne peut reproduire tous les aspects du comportement réel du sol. Dans cette recherche, différents modèles constitutifs du sol ont été étudiés à l'aide d'un test triaxial et œdométrique. Deux logiciels pour éléments finis, Plaxis et ZSoil, ont été utilisés pour la simulation numérique. Les résultats des simulations numériques et les résultats expérimentaux ont été comparés les uns aux autres. Des comparaisons ont été effectuées pour observer lequel de ces modèles obtient des résultats plus proches des données expérimentales.

Dans la seconde partie de cette étude, on s’intéresse à la modélisation du barrage X. Le barrage X est un barrage d'enrochement en asphalte construit sur une rivière du Québec, dans la région de la Côte-Nord, au Québec. Le problème a été analysé numériquement en utilisant le logiciel des éléments finis pour différentes étapes de construction et après la mise en eau. Les données mesurées à partir de la surveillance et l'analyse numérique illustrent une réponse appropriée du barrage X. Le but de cette recherche est d'étudier numériquement la performance des solutions numériques en considérant différents modèles constitutifs du sol, tels que Duncan-Chang (1970), Mohr-Coulomb et le modèle Hardening soil (H.S.). Des comparaisons ont été effectuées pour observer lequel de ces modèles obtient des résultats plus proches de ces mesures.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master's degree with thesis in personal concentration". Bibliographie : pages 177-181.
Mots-clés libres:	Barrages en enrochement Modèles mathématiques. Mécanique des sols Modèles mathématiques. Méthode des éléments finis. Analyse numérique. constitutive, essai, modèle, oedomètre, sol, traxial
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Soulaïmani, Azzeddine
Codirecteur:	Codirecteur Verret, Daniel
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	02 mars 2018 21:01
Dernière modification:	10 sept. 2018 14:09
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1820

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