Modéliser l'installation des infrastructures
Les déformations peuvent modifier la pression dans les pores du sol ainsi que sa résistance et sa rigidité. Comprendre et prévoir les effets de l'installation est donc essentiel lorsque l'on considère la qualité et la fiabilité à long terme de l'infrastructure. De nouveaux modèles développés dans le cadre du projet GEO-INSTALL («Modelling installation effects in geotechnical engineering») aideront les ingénieurs et les scientifiques à considérer les effets d'installation dans des problèmes géotechniques pratiques. Les chercheurs ont étudié les effets d'installation avec des analyses exploitant les méthodes des éléments finis et des points matériels (MPM). La MPM est une méthode de particules sans maillage ayant des similitudes avec la méthode des éléments finis. GEO-INSTALL a effectué d'importants progrès dans les modèles de sol constitutifs; en considérant le chargement dynamique, cyclique et statique, en développant et en mettant en place de nouveaux modèles définis par les utilisateurs pour les argiles et les sables. La combinaison de ces modèles à la MPM a permis aux scientifiques de modéliser des questions comme la liquéfaction de sable. L'équipe a mis au point une nouvelle technique d'éléments finis pour la modélisation de renforts périodiques du sol (des installations placées à intervalles réguliers pour améliorer le sol de fondation), en utilisant une méthode dite de moyennage du volume. Ce modèle est en cours de validation par des tests sur le terrain. Les chercheurs ont amélioré les modèles de piles emboîtées et intégré les algorithmes correspondants au logiciel PLAXIS (basé sur les éléments finis) destiné aux géotechniciens professionnels. La plupart des applications de génie civil, comme les excavations et la construction de fondation pour les bâtiments et les infrastructures requièrent des analyses précises de déformation et de stabilité. Les progrès effectués au niveau du logiciel de modélisation, la simulation de grandes déformations, renforceront nos capacités à prendre en considération les effets découlant de l'installation en améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité des constructions géotechniques.
Mots‑clés
Infrastructure, éléments structurels, effets d'installation, piles, sol, déformations, modèles constitutifs, méthodes des éléments finis, méthode du point matériel, moyenne de volume, PLAXIS