Réponse Sismique Non Linéaire de l'Interaction Sol-Structure
In the presence of a non-linear soil behavior induced by a strong earthquake, the stiffness and damping characteristics of the soil as well as the dynamic response of the structure can be affected. Therefore, this work aims to study the influence of the non-linear soil behavior on the seismic response of the soil-structure system with a new approach using the Caldynasoil computational code based on the equivalent-linear method. Using the analytic method, the seismic response of the selected structure was obtained for a nonlinear soil behavior and for two forms of impedance functions. Two types of analyses were performed: first, through an analytical formulation based on the dynamic equilibrium of the soil-structure system modeled by an analog model with three degrees of freedom, and then through a numerical analysis performed with 2D finite element modeling using Abaqus software. The results of the latter type of analysis were compared with those of the analytical solution to validate the obtained results in the first analysis. Finally, we propose new analytical nonlinear relationships between the displacements of the structure, the seismic acceleration level, and the excitation frequencies, taking into account the equivalent linear soil behavior. The change in soil behavior due to the imposed seismic motion in this work shows a significant effect on the response and displacement of the structure. This effect is characterized by an overestimation of the displacement of the structure and a strong dependence on the type of impedance function and soil properties. Excellent agreement between finite element analysis and analytical results was obtained due to the reasonable representation of the model.
Analyse dynamique de l'interaction sol-structure : cas d'un sol à comportement non-linéaire
Le sujet de l’étude du problème d’interaction sol-structure est très important dans la conception des structures dans le domaine de l’ingénierie de génie civil, qui est lié par plusieurs paramètres surtout le comportement du sol parce que tous les ouvrages sont supposés encastrés dans le sol. Alors, dans cette thèse nous étudions l’influence du comportement non linéaire du sol sur la réponse d’une fondation rigide superficielle sollicitée par des ondes sismiques harmoniques (onde : P, S et Rayleigh). L’objectif principal de ce travail est d’implémenter une loi de comportement non linéaire du sol dans le code de calcul numérique tridimensionnel Fonvibwave. Le développement de ce code permet de modéliser le comportement non linéaire du système sol-fondation par la méthode de sous-structure en se basant sur le couplage de la méthode des éléments de frontière et la méthode des couches minces (BEM-TLM) dans le domaine fréquentiel. Les grandes amplitudes de tremblement de terre rendent le comportement du sol non linéaire, qui se traduit par la variation des propriétés dynamiques du sol en fonction du niveau de déformation du sol, c’est-à-dire les courbes de dégradation du module cisaillement normalisé (G/Gmax) et l’augmentation du pourcentage d’amortissement critique normalisé (ξ/ξmax). Le comportement non linéaire du sol est obtenu dans cette étude par la méthode linéaire équivalente implantée dans le code de calcul Caldynasoil. Cette méthode est une procédure itérative, où on évalue à chaque itération pour chaque couche les variations des propriétés dynamiques du sol pour différents niveaux d’excitation sismique. Une simulation unidimensionnelle (1D) par le code de calcul Caldynasoil basé sur la méthode linéaire équivalente avec le modèle hyperbolique de Masing (1926) a été utilisée pour analyser le comportement non-linéaire du sol pour différent niveaux de déformations (faible, moyen et grand). Le nouveau code de calcul Fonvibwave-équivalent a été développé pour trouver les déplacements et les impédances du système sol-fondation dans le cas non linéaire. Les résultats obtenus représentent une comparaison entre la réponse linéaire et non linéaire du système sol-fondation en fonction des différents types et angles d'incidence des ondes (P, SV, SH et R), la fréquence d’excitation adimensionnelle et les évolutions des propriétés dynamiques du sol. En dernier, nos résultats ont montré que la présence des fortes excitations sismiques peut modifier le comportement du sol, d'un comportement linéaire à un comportement non linéaire, ce qui entraîne une modification des propriétés dynamiques du sol causant une augmentation des déplacements de la fondation.
Analyse Déterministe et Probabiliste du Risque Sismique d’une Ville du Nord-Est Algérien
Analyse Déterministe et Probabiliste du Risque Sismique d’une Ville du Nord-Est Algérien
Analyse de la Réponse Dynamique 3D des Fondations Superficielles Encastrées dans un Sol Compressible Renforcé par Géogrilles
Analyse de la Réponse Dynamique 3D des Fondations Superficielles Encastrées dans un Sol Compressible Renforcé par Géogrilles
Analyse Numérique (3D) Non-linéaire du Comportement Dynamique des Fondations Encastrées dans un Sol Compressible Renforcé.
Analyse Numérique (3D) Non-linéaire du Comportement Dynamique des Fondations Encastrées dans un Sol Compressible Renforcé.