Comparaison de différents modèles de sol armé sous sollicitation impulsionnelle
Résumé
Les murs en sol renforcé présentent de nombreux avantages, mais le comportement de ces ouvrages sous des sollicitations dynamiques est relativement mal connu, ce qui freine leur emploi dans le domaine ferroviaire, notamment pour les lignes à grande vitesse. On se propose d'étudier le comportement de ce type d'ouvrages par voie numérique, en effectuant une étude paramétrique. Celle-ci porte sur un remblai simplifié modélisé par éléments finis, en 2 dimensions, soumis à une seule impulsion à son sommet et sous les hypothèses de comportement élastique linéaire pour la partie dynamique des différentes variables. Le sol renforcé est modélisé soit en considérant des barres discrètes soit en utilisant un modèle homogénéisé prenant en compte à la fois les caractéristiques du matériau de remblai et des armatures. De plus l'interface armature-remblai est supposée parfaitement adhérente. On compare ces deux modèles au remblai non armé. On considère également plusieurs types de sollicitations, de durées variables et de directions horizontale ou verticale. Les réponses en déplacements et contraintes pour les trois modèles de remblai sont analysées. On s'intéresse à trois problématiques différentes : - quelle est la différence d'amplitude de déplacements et de contraintes, pour une même sollicitation, entre un massif armé et non-armé ? - pour les phénomènes dynamiques, les modélisations des barres de renforcement par une approche discrète ou par une approche homogénéisée donnent-elles des résultats différents ? - un déphasage entre contraintes de compression et contraintes de cisaillement est-il constaté ? Les résultats indiquent que le fonctionnement global d'un massif de sol amé est donné principalement par la géométrie et les caractéristiques mécaniques du remblai. Les barres augmentent la raideur globale du massif et influent sur les déplacements horizontaux et la contrainte de cisaillement au sein du remblai. Par ailleurs, les résultats semblent indiquer que la modélisation homogénéisée des barres peut être envisagée en dynamique dans la mesure où la différence entre modèle homogénéisé et modèle discret est comparable à celle présente dans le cas d'un chargement statique. Enfin, des déphasages entre contraintes sont mis en évidence au cours de la propagation des ondes générées par l'impulsion dans le massif. Ces déphasages, notamment au niveau des barres de renforcement, posent la question du fonctionnement de l'interface au cours du chargement.