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Formation PLAXIS 1 Quelques points importants Etienne Flavigny C7-1. La taille

Formation PLAXIS 1 Quelques points importants Etienne Flavigny C7-1. La taille du maillage C7-2. Maillage et calcul d'hydraulique C7-3: Initialisation des contraintes C7-4 Formule de Jaky C7-5 : Sols surconsolidés C7-6 : Et pour les sols non drainés C7-7 : Les points de suivis C7-8 Le traction cut-off C7-9 : Les signes des efforts dans les poutres… C7-10 : Les bulbes ancrages et les géotextiles C7-11 : La mise sous tension des ancrages Formation PLAXIS 2 Formation PLAXIS 3 C7-1. La taille du maillage Le principe général à appliquer est que la taille du maillage ne doit pas avoir d'effet sur les résultats : autrement dit, les points sur les surfaces externes ne doivent pas se déplacer. A cet égard, le maillage de l'application 3 n'est sûrement pas assez étendu latéralement. On le voit sur la figure 4 où les vecteurs déplacements atteignent les bords du maillage. Par contre, dans un problème voisin ( figure 16 de l'application A1bis) les vecteurs déplacement n'atteignent pas les bords du maillage. A contrario, ces maillages très étendus conduisent à des calculs lourds. Il est possible de placer des clusters avec des raffinements différents pour obtenir à la fois des maillages étendus, grossier là où il se passe peu et raffiné auprès des zones d'intérêt. Formation PLAXIS 4 C7-2. Maillage et calcul d'hydraulique Les calculs hydraulique demandent généralement des maillages plus étendus que des calculs de déformation : le rayon d'influence d'un pompage, d'un rabattement de nappe sont bien plus élevés que la zone d'influence du calcul en déformation. Il est alors utile de vérifier les lignes de courant et les surfaces libres. Les lignes de courants doivent être perpendiculaires aux surfaces équipotentielles. C'est bien le cas dans l'application A4 (page A4-7)sur la frontière gauche. Par contre, dans l'application A5 ter, la surface libre n'apparaît pas horizontale sur les frontières : le maillage aurait du être plus étendu. Ceci est visible sur la surface libre de la figure 14. Formation PLAXIS 5 Raffiner les maillages dans les zones de fort gradient est nécessaire: ainsi dans l'application A5BIS, le maillage de la figure 6 est satisfaisant mais le calcul "planterait" si l'on n'avait pas effectué un raffinement du maillage sur la frontière droite où se concentre l'écoulement. C7-3: Initialisation des contraintes Plaxis est presque trop convivial Il est presque trop facile d'initialiser les contraintes dans PLAXIS. Pourtant les résultats dépendront fortement de la valeur initiale du coefficient Ko utilisé. Imaginez le frottement latéral sur un pieu dans du sable avec Ko= 0.5 ou Ko = 1 : le résultat varierait du simple au double, au moins si la mise en place du pieu na pas redistribué les contraintes. Ko= 0.5 ? •1 « Trucs et astuces » : pour un bon usage de la modélisation numérique en géotechnique Formation Plaxis v8 – Décembre 2008 numérique en géotechnique Page 1 V. Bernhardt Formation Plaxis v8 • Avant de commencer un modèle Sommaire Avant de commencer un modèle • Quelques pièges classiques • Conclusions Page 2 Novembre 2008 •2 Formation Plaxis v8 Avant de construire un modèle Des questions à se poser • Les résultats attendus ? • Modèle 2D plan / 2D axisymétrique / 3D / Symétries ? • Les données de sol disponibles et les lois de comportement à utiliser ? • Les phénomènes et comportements à modéliser : o Phasage ? o Ecoulements ? Permanents ? Transitoires ? o Consolidation (court terme / long terme ?) o Dynamique (séisme, battage, etc) ? o Comportement à la rupture ? o Calcul de coefficients de sécurité ? Page 3 Novembre 2008 o Comportement à la rupture ? o Compatibilité des différents phénomènes à modéliser ? Sinon, choix des phénomènes prédominants à prendre en compte en priorité ? Ou construction de plusieurs modèles en parallèle ? Formation Plaxis v8 Avant de construire un modèle Ce qu’on ne sait pas (encore) prendre en compte correctement • Le fluage des éléments de structure • Les contrastes trop importants de caractéristiques d’une couche à l’autre (modules, perméabilités, etc) Les décollements entre éléments de structure et sols • Les décollements entre éléments de structure et sols Page 4 Novembre 2008 •3 Formation Plaxis v8 Avant de construire un modèle Des applications méconnues • Ecoulements « en vue de dessus » Page 5 Novembre 2008 Formation Plaxis v8 Avant de construire un modèle Des applications méconnues • Calculs de type RDM (poutres) • Convergence-confinement (en tunnel) • … Page 6 Novembre 2008 •4 Formation Plaxis v8 Quelques pièges classiques et astuces • Définition des données • Génération du maillage • Conditions initiales • Phasage et calculs • Interprétation des résultats Page 7 Novembre 2008 Formation Plaxis v8 ues / Les données Les interfaces • Génèrent automatiquement un raffinement du maillage • A prolonger au-delà des extrémités des parois • Ralentissent les calculs : ne pas en abuser • On peut leur assigner Pièges classiq On peut leur assigner des propriétés spécifiques (pour modéliser par exemple la valeur de qs le long d’un pieu) • Peuvent être rendues imperméables dans les calculs d’écoulement Page 8 Novembre 2008 et/ou de consolidation •5 Formation Plaxis v8 • Modélisation par un élément de structure (« plate ») : possibilité d’accéder aux moments et efforts dans la paroi, mais pas de prise en compte de son épaisseur. • Modélisation par des éléments volumiques : prise en compte de l’épaisseur de la paroi, mais pas de possibilité d’accéder directement aux moments et efforts dans la paroi ues / Les données Définition des parois ou radier “épais” efforts dans la paroi. • Modélisation par des éléments volumiques, et insertion d’un élément de structure souple : on peut accéder aux efforts et moments dans la paroi. Pièges classiq Page 9 Novembre 2008 Formation Plaxis v8 ues / Les données Saisie des données Ne pas négliger l’anisotropie des perméabilités Pièges classiq Kh = Kv = 10-4 m/s p Page 10 Novembre 2008 Kh = 10-4 m/s Kv = 10-5 m/s •6 Formation Plaxis v8 ues / Les données Saisie des données Kh = Kv = 10-4 m/s Pièges classiq Page 11 Novembre 2008 Kh = 10-4 m/s Kv = 10-5 m/s Formation Plaxis v8 Choix de la valeur du module E • Choisir E en fonction des sollicitations prédominantes (chargement / déchargement / rechargement, sollicitations verticales / horizontales) • Possibilité de faire varier E (et c) avec la profondeur (variation linéaire). ues / Les données Loi de comportement de Mohr-Coulomb ( ) p ( ) • Découper les couches pour pouvoir définir des évolutions autres des caractéristiques avec la profondeur. • Détermination de E à partir du module pressiométrique Em : Choix « classique » : application de la loi de Ménard E = Em/α Mais probabilité forte de sous-estimer le module par un facteur 2 ou plus. Ö Si possible : essayer de faire un calage par rapport à d’autres méthodes connues Pièges classiq Page 12 Novembre 2008 méthodes connues. Par exemple, dans le cas des fondations superficielles rigides : calage par rapport aux tassements calculés par la méthode pressiométrique du fascicule 62. •7 Formation Plaxis v8 ues / Les données Le maillage • Taille du modèle (prendre en compte les conditions hydrauliques) • Prise en compte des symétries • Choix des types d’éléments (triangles à 6 nœuds / triangles à 15 nœuds). Recommandation : utiliser systématiquement les triangles à 15 nœuds pour des calculs proches de la rupture et les modèles axisymétriques. Pièges classiq • Eviter les éléments trop allongés • Utiliser les options de raffinement disponibles • Maillage des « vides » • Calculs en dynamique • Maillages 3D / maillages 2D Page 13 Novembre 2008 Formation Plaxis v8 ues / Les données Les conditions initiales • K0 / chargement gravitaire (poids propre) Chargement gravitaire Pièges classiq (p p p ) • Prise en compte de la préconsolidation éventuelle (K0, POP, OCR…) Procédure K0 Page 14 Novembre 2008 •8 Formation Plaxis v8 ues / Les données Les conditions initiales Après activation de la surcharge Chargement gravitaire Pièges classiq Procédure K0 Page 15 Novembre 2008 Formation Plaxis v8 ues / Les données Les conditions initiales Après activation de la surcharge Chargement gravitaire Pièges classiq Procédure K0 Page 16 Novembre 2008 •9 Formation Plaxis v8 ues / Les données La définition du phasage • Définir le phasage au plus près du phasage réel de construction (suivre au plus près le chemin de contraintes suivi par le sol). • Attention à reconstituer l’historique du projet en cas d’avoisinants ou d’ouvrages existants. Pièges classiq g • Option de réinitialisation des déplacements. • Phases de c/phi reduction : ne doivent jamais être utilisées comme point de départ pour la suite des calculs. • Options de calcul par défaut (précision, etc) : à ne modifier qu’en cas de nécessité après un premier calcul. Vé ifi ti d h d ill Page 17 Novembre 2008 • Vérification du phasage en cas de remaillage. Formation Plaxis v8 ques / Les résultats Interprétation des résultats Vérification de la largeur du maillage vis-à-vis : • des déplacements • uploads/Geographie/11-points-importants.pdf