REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR UNIVERSITE EL HADJ LAKHDAR BATNA MEMOIRE Présenté Pour l’obtention du diplôme de MAGISTER EN GENIE CIVIL Option : Géotechnique Par RAHMANI SAIDA Soutenu publiquement devant le jury composé de : Président : H. CHABIL Pr. : Université de Constantine Encadreur : K. DEMAGH MCA : Université de BATNA Membre : T. KARECH MCA : Université de BATNA Membre : M. BAHEDDI MCA : Université de BATNA Réponse Dynamique Des Pieux En Zone Sismique Avant Propos 1 Avant Propos Je tiens tout d’abord à exprimer mes plus vifs remerciements et ma profonde gratitude à M. DAMEGH.k, Maître de conférences (A) à l’université de Batna, qui a dirigé ce mémoire. Je lui dois mes premiers pas dans la recherche. Sa disponibilité et ses conseils m’ont été précieux pour mener à bien ce travail. Je voudrais aussi exprimer mes sincères remerciements à : • MM. M. Bahadi, T. Karache et R. Demagh, à l’université de Batna. d’avoir accepté d’examiner ce travail. • Tous les enseignants et tous mes collègues du département de Génie Civil, de l’université de Batna. Je voudrais à présent remercier a la personne qui toujours ma pousser pour éteindre mes buts : Abd-al Ghani krifa et Mes vifs remerciements vont également a Ahmed krifa pour leur encouragement Je voudrais à présent remercier ceux qui sont toujours présents dans mon coeur, ma grande famille, mes parents, mes frères : Issem , Hichem , Rachid Djamel , Samir et mes sœurs Sabrina Malika Soraya, Sameh ,dalila et Fadoua ; je leur dois plus que je ne saurais l’exprimer. Ce mémoire leur est dédié. Je ne peux oublier « mama » - ***Tamarhoulat Alwahma*** Enfin, je ne pourrais finir ces remerciements a : Amira, Sif al-ddine et Firasse al dine Dounia, Lidia ; Milissa et Rayanne , Asil et Amina et surtout Ramy. Table des Matiéres 2 Table des matières AVANT PROPOS…………………………………...……………………………………...1 TABLES DES MATIERES…...……………………..………………..……………… …..2 RESUME …………………………………………………………………………..........…6 ABSTRACT…………………………………………………………………………..........7 ………………………………………………………….…………………………….8 LISTE DES FIGURES......   ..............9 LISTE DES TABLEAUX …. ……………………………..…..……….……… ………12 PRINCIPALES NOTATIONS………………………………...………………………...…15 Table des matières CHAPITRE 01 : INTRODUCTION 1.1Généralités ………………………………………………….……….….………....18 .2Problématique………………………………………..………….…………………....18 1.3plan, du travail …………………………………………...……………………......19 CHAPITRE 02 : GENERALITE 2.1introduction 2.2-Définition Et erminologie…………………………………………….….….….....20 2-2-1 définitions de la fondation profonde………………………..……………......…20 2-3 historique….……………………………………………….……………….……..22 2.4 Principe De fonctionnement ………………………………………..….…….…....25 2.5 Classification Des Pieux ……………………………………………..…………...26 2.5.1Les pieux mis en place par refoulement du sol ………………………..……..…26 2.5.2- Les pieux mis en place sans refoulement du sol ……………………………...26 2.5.3- Les fondations injectées ……………………………………… ………….......27 2.5.4 Différentes catégories de pieux ……………………………… ………………...28 2-6 Détermination De La Charge Limite D’un Pieu Isole ………………....................30 2-7-Dimensionnement Des Pieux ………………………………… …….…..…………31 2-7-1- Dimensionnement par la méthode pressiométrique…………………………….31 2-8- Réalisation Des Pieux………………………………… ……………………….….33 2-9 comportements mécaniques des fondations profondes isolées sous chargement monotone : 2.9.1 Paramètres influençant le comportement d'une fondation profonde isolée ………..34 2 .9.2 Indice de densité et contrainte de consolidation ………………………………...38 Table des matières CHAPITRE 03 : METHODES D’ANALYSE DES PIEUX 3. pieu sous charge latérale statique 3-1Introduction …………………………………………………………………………39 3-2 Méthode Au Module De Réaction …………………………………………………39 3-1-2-1Principe général ……………………………………………..……………..…...39 3-2-2 Résolution dans le cas d’un sol homogène ………………………………….…..41 3.2.3 Résolution dans le cas d’un sol non-homogène ………………….………...….…42 3.3-Expression Du Modèle De Réaction ……………………………………….………42 3.4 Les Courbes de réaction P-Y ………………………………………………….…...44 3.5 Paramètres nécessaires à la construction des courbes réglementaires…………...…57 3.6 Méthodes du continuum élastique…………………………………………….…….57 3-7 conclusion ………………………………………………………………………….58 CHAPITRE 04: METHODE SIMPLIFIEE DE CALCUL LA REPONSE DYNAMIQUE DES PIEUX 4-1-Généralité sur les séismes …………………………………………………..……59 4-1-1 –Naissance Du Séisme ………………………………………… ……….………59 4-1-2 Caractérisation des séismes ......................................................................................59 4-1-3 Effets particuliers des séismes ……………............................ ……………….….60 4-1-4- Propagation Des Ondes …………………………………………………….….61 4-2-Méthode Simplifiée De Calcul La Réponse Dynamique Des Pieux …………..…... 63 4-2-1-Principe de la méthode…………………………… ………………………….…..63 4.3 Calcul sous déformation sismique imposée …………………………………….… 65 4.3.1 Détermination des efforts dans un pieu colonne ……………………………..…. 68 4.3.2 Détermination des efforts dans un pieu flottant ...…………………………..… 69 4.3.3-Application numérique et commentaires .................................................................70 4.4 Profil De Sol Constitué De Plusieurs Couches Homogènes …………….……..…...72 Table des matières 4.4.1 Calcul de la période fondamentale équivalente…………………………….….......72 4.4.2 Détermination de la déformée d’un profil multicouche ……………………..….....74 4.4.3 Exemples de période pour la région de SAN FRANCISCO ………………....…...75 4.5 Détermination des efforts dans un pieu en tenu compte la charge axiale ……….... 76 CHAPITRE 05 : SIMULATION NUMERIQUE 5.1 Simulation umérique………………….…………………………………….………..90 5.1 Généralités : 5.1.1 ntroduction ………………………………………………………………..…….….81 5.1.2 Choix d’élément fini ………………………………………………………….….81 5.1.3 Définition de la géométrie et les propriétés des matériaux ………..……… …. 81 5.1.4 Caractéristiques des matériaux ……………………………………..………….. 82 5.1.5 Maillage ………………………………………………………….….………..... 83 5.1.6 Conditions initiales ……………………………………….…….……..…..…... 83 5.2 Méthode simplifiée ………………………………..……..…………...……….….. 84 5.2.1 Calcul les efforts internes par la méthode proposée ………………. …………….84 5.3 Calcul par la méthode numérique …………………………………………….........84 5.3.1 Étape de calcul …………………………….…………………………………..…84 5.3.2 Modèle du calcul ……………………………………………………………..….85 5.4 Analyse numérique par logiciel ……………………………………………….…...91 5.4Etude aramétrique ………………………………………………………………...….93 5.4.1 Module de déformation E=30.000kn/m2 …………………………………..…..…93 5.4.2 Module de déformation E=50.000kn/m2 …………………………………..…….…95 5.4.3 Module de déformation E=70.000kn/m2 …………………………………………97 5.4.4 Module de déformation E=90.000kn/m2 …………………………………………99 5.4.5 Variation du la vitesse V1=25.81m/s et E=3000 Kn/m2…………………………108 5.5.2 Variation du la vitesse V2=50m/s et E=11250 Kn/m2 ………………………….110 5.4.6 Variation du la vitesse V3=100m/s et E=45.000 Kn/m2…………………………112 5.4.7 Variation du la vitesse V4=150m/s et E=101250 Kn/m2 ………………….……114 Table des matières 5.4.8 Variation du la vitesse V5=200m/s et E=180000 Kn/m2 ……………………….116 5.5 Formulation proposée ……………………………………….……………………125 Conclusion Générale………………………………….……………………………….128 Références bibliographiques ……………………………..……………………...130 Annexe…………………………………………………………………………………………..132 Résumé Résumé : Les fondations profondes (pieux) sont très utilisées pour les ouvrages est devenu une opération primordiale en Algérie vu les problèmes causés par le phénomène de séisme. A ce jour, plusieurs études sont en cours de réalisation par les universités algériennes pour trouver une solution à ce phénomène, parmi ces études, la réponse dynamique des pieux en zone sismique. La présente étude pour objectif de mieux appréhender le comportement des pieux tout en présentent d’abord les divers méthodes disponibles dans la littérature pour l’étude les pieux basées sur les méthodes de dimensionnement et la méthode simplifiée. Pour la partie simulation numérique on présente un bref aperçu sur le code des éléments finis PLAXIS, suivi d’une étude de la réponse des pieux en zone sismique Une étude paramétrique sur un modèle choisi comme référence est a la fin réalisé, on fait varier chaque fois le paramètre à comparer. La comparaison est présentée par des courbes pour chaque paramètre Mots clés : pieux – méthode simplifiée proposé – géotechnique – plaxis – réponse dynamique Résumé Abstract: The deep foundations (piles) are used for books has become a primary operation in Algeria given the problems caused by the earthquake phenomenon. To date, several studies are being carried out by Algerian universities to find a solution to this phenomenon, among these studies, the dynamic response of piles in seismic zone. This study aims to better understand the behavior of piles while first present the various methods available in the literature to study the piles based on the design methods and simplified method. For the numerical simulation part presents a brief overview of the finite element code PLAXIS, followed by a study of the response of piles in earthquake zone A parametric study on a model is chosen as reference was made late, we vary each parameter to compare. The comparison is presented by curves for each parameter Key words: Piles - Simplified Method Proposed - Geotechnical - PLAXIS - Dynamic Response Résumé           !"#$%& '( )* +,-./0123456/78 !9  -6  : ; 5.< 0 => ?@ A.BC  <;? BCDEF 5G5 @ !; $H;@ AF .C I2J 5)?=K,0E  8+; +1$;)L M2N  &,OF 0 -6& A.PF  E 0N  Q0/;R )&  <-6&S61T &LD ,O A.BC " . P6   6;#-.8  #;U$1 <PLAXIS 8+; -6&< 0  AF D 2?F).#; M;A A 8!;Q0/2#?5 VBCD( BA 0WL2JCXY6,5 0;A < AFU OL05  ; D5) !;:@ #A 8;    Z ;6  [[  \ 08+1$;85 ]  [[   826  ^   : ; 5.< 0  Liste des figures Liste des figures Figure Titre 2.1 : Le domaine de fondation profonde 2.2 : Définition de la hauteur d’encastrement D et De 2.3 : Schéma typique de l’application des pieux racines (Lizzi, 1982b) 2.4 : Frottement négatif et le frottement positif 2.5 : Définition de A et P pour les pieux tubulaires ouvertes les palplanches et profilés H 2.6 : Liaison Poteau-Pieu 2.7 : Courbe de chargement axial d'un pieu 2.8 : Déplacements (a) et déformations (b) du sol autour d'un pieu foncé dans le cas d'un massifsableux (Robinski and Morrison (1964) et Vesic (1965)) 2.9 : Zones de déformations du sol lors du fonçage de modèles de pieux dans du sable ; a) Déplacements verticaux observés (b) zones de sol compacté  et de sol refoulé  autour des pieux et (c) zones de déplacements horizontaux du sol (Shakirev et al, 1996) 2.10 (a) : Evolution du coefficient de pression latérale avec l'arrachement statique : sable lâche et sable dense (Puech et al. 1979) 3.1 : Représentation de modèle de Winkler. 3.2 Courbe P-Y dans uploads/Geographie/ pieu-sous-seisme.pdf

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