Le frottement dans le renforcement des sols

Schlosser, F; Guilloux, A

doi:10.1051/geotech/1981016065

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“…Où σ v0 est la contrainte normale initiale appliquée sur l'armature et τ max la contrainte de cisaillement maximum exercée le long du renforcement (Schlosser et Elias, 1978;Schlosser et Guilloux, 1981).…”

Section: L'interface Sol/armatureunclassified

Modélisation numérique bidimensionnelle de murs en Terre Armée

Abdelouhab

Dias

Freitag³

2012

European Journal of Environmental and Civil Engineering

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Coulomb 3 -20 av. A. Einstein -69621 Villeurbanne cedex; b LTHE Université Joseph-Fourier, UMR 5564 BP 53, 38041 Grenoble cedex; c Terre Armée internationale 1 bis, rue du PetitClamart, 78140 Vélizy-Villacoublay, FranceAfin de s'affranchir de nouvelles étapes dans l'optimisation des méthodes de conception des murs en Terre Armée, une modélisation numérique précise est mise en oeuvre. Cette approche utilise des paramètres déterminés à partir d'études expérimentales. Un mur en Terre Armée est modélisé et étudié de deux points de vue: l'état limite de service "ELS" et l'état limite ultime "ELU". La construction du mur est simulée en plusieurs étapes et les paramètres d'interface sol/armature sont déduits des essais d'extraction. Une étude paramétrique est mise en place et permet de mettre en évidence l'influence de plusieurs paramètres. Les résultats de cette modélisation montre que l'utilisation de bandes géosynthé-tiques deux fois plus larges que les armatures métalliques conduit à plus de déforma-tion du mur, mais également à un facteur de sécurité plus élevé. Une étude paramétrique portant sur les paramètres géomécaniques a permis de mettre en évi-dence les paramètres les plus importants pour la modélisation de ce type de murs qui sont: l'angle de frottement et la cohésion du sol, la raideur de cisaillement à l'interface et le module élastique de l'armature. Il est également montré que pour la construction du mur qui implique des conditions de chargement statique, le modèle CJS2 qui tient compte de la non-linéarité du sol et de la dilatance avant la rupture induit des forces de tractions légèrement supérieures par rapport aux modèles de type Mohr Coulomb et Duncan-Chang.In order to make new steps in the optimisation of the design method of the Mechanically Stabilized Earth (MSE) wall, accurate numerical modeling was carried out using experimental parameters. A reference MSE wall is modeled from two points of view: serviceability limit state "SLS" and ultimate limit state "ULS". The construction of the wall is simulated in several stages and the soil/interface parameters are back analysed from pullout tests. An extensive parametric study is set up and permits to highlight the influence of several parameters. The modeling results show that the use of geosynthetic straps twice as wide than metallic strips induces more deformation of the wall but a higher safety factor. To design theses walls the important parameters are: the soil friction, the cohesion, the interface shear stiffness and the strip elastic modulus. It is also shown that for wall construction that involves static loading conditions, the CJS2 model which takes into account of the soil non-linearity and dilatancy before failure induces slightly higher strip tensile forces than Mohr Coulomb and modified Duncan-Chang models.

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Section: L'interface Sol/armatureunclassified

Modélisation numérique bidimensionnelle de murs en Terre Armée

Abdelouhab

Dias

Freitag³

2012

European Journal of Environmental and Civil Engineering

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“…where b denotes the width of one strip, s v the vertical stress at a given depth, and f* is a friction coefficient, given by the design rules (see, for instance, [26], or [16]). Given the assumptions made here, the value of f* is equal to 0.4 in the computations presented hereafter.…”

Section: Use Of a Multiphase Approach To Account For The Ground-stripmentioning

confidence: 99%

Finite element analysis of the effect of corrosion on the behavior of reinforced earth walls

Chau

Bourgeois

Corfdir

2011

Num Anal Meth Geomechanics

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A simple model for the corrosion-induced loss of stiffness and strength of the steel strips of earth-reinforced walls was introduced in a finite element simulation of the long-term behavior of the wall, in which the backfill-strips interactions are taken into account by means of a generalized homogenization procedure (called a multiphase model). The results show an initial phase of slow displacements induced by the loss of stiffness, followed after a few decades by a steep acceleration of the displacements, leading to wall failure. The influences of the parameter controlling corrosion, the backfill cohesion and the heterogeneity of the corrosion process are discussed. Results are used to discuss a strategy for reinforced earth wall surveillance. Copyright

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“…SCHLOSSER et GUILLOUX [15] ont étudié les relations entre le cisaillement direct à volume constant et le frottement latéral le long des ancrages. POTYONDY [13] et plus tard BRUM-MUNDS et LÉONARDS [4] ont examiné les proprié tés de contact entre le sable et divers matériaux de construction rugueux, à partir d'essais de cisaillement direct à contrainte normale constante dans un appa reil de cisaillement modifié (l'une des demi-boîtes étant remplacée par le matériau de construction).…”

Section: L'essai éLémentaireunclassified

Le comportement d’interface sol-structure : aspects expérimentaux et numériques

Boulon

1991

Rev. Fr. Geotech.

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RésuméL'auteur présente tout d'abord quelques données concernant le frottement latéral le long des pieux ancrés dans le sable pour ensuite examiner l'essai élémen taire correspondant (un test de cisaillement direct entre sol granulaire et maté riau de construction). L'influence des conditions initiales et le chemin imposé sont mis en évidence. Le comportement correspondant est décrit grâce à un modèle d'interface utili sant les concepts de dépendance directionnelle et d'interpolation rhéologique ; dans cette approche, les chemins de base sont des essais de cisaillement direct à contrainte normale constante, à volume constant, ainsi que des chemins pseudo-oedométriques. La loi incrémentale correspondante, entre contraintes de contact et déplacements relatifs, est intégrée numériquement le long de divers chemins et comparée à des essais de cisaillement direct à rigidité normale impo sée. On montre que la contrainte de cisaillement maxima mobilisée est une fonc tion monotone de ce paramètre de rigidité. Une application par la méthode des éléments finis, comparant les prédictions de divers modèles d'interface, dont le précédent, montre l'influence du para mètre principal qu'est le taux de dilatance. Une évaluation simplifiée du frottement latéral mobilisé le long des pieux, ancra ges, clous, est ensuite proposée en vue de l'utilisation dans la méthode des courbes (t-z). Une attention particulière est portée à la détermination de ces courbes, soit à partir d'essais spéciaux de cisaillement direct, soit à partir du modèle théorique d'interface. AbstractFirstly experimental data of friction along piles in sand are presented ; the cor responding element test (direct shear test between a granular soil and a rough construction material) is described, showing the effect of the initial conditions and of the prescribed path. The phenomenon is described by a mathematical model of interface behaviour which employs the concepts of directional dependence and rheological interpo lation. The element tests used in that approach are direct shear tests at cons tant normal stress, at constant volume, and (pseudo) oedometers. The resul ting incremental relationship between contact stresses and relative dispacements is numerically integrated for several loading conditions and compared with direct shear experiments at prescribed normal stiffness. It is shown that the maxi mum mobilized shear stress during such a test can be considered as a monotonic function of this stiffness parameter. A finite element application comparing the predictions of various interface cons titutive equations (among them the previous one) shows the influence of the main parameter being the dilatancy rate. A simplified evaluation of the mobilized friction shear along piles, anchors, nails, is then proposed for use in the so-called t-z curves method. Attention is focus sed on the determination of these curves, either from special direct shear tests or from the theoretical interface model.

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Le frottement dans le renforcement des sols

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Modélisation numérique bidimensionnelle de murs en Terre Armée

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Le comportement d’interface sol-structure : aspects expérimentaux et numériques

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