scia.a.soil - Interaction sol structure

Détermination des paramètres C « réels » et calcul de l'interaction entre la structure et le sol compte tenu des caractéristiques du sol. Distribution des efforts de traction dans le sol sous les plaques de fondation, distribution et niveau de la charge, traction de contact entre la structure et le sol, géométrie de la couche de contact et caractéristiques géologiques du sol à un emplacement donné. Les paramètres C ayant une influence sur la traction de contact (et vice versa) et l'affaissement de la couche de contact et par conséquent également les paramètres C étant influencés par la traction de contact, le calcul des propriétés est un processus itératif. Le calcul détermine le tassement ainsi que l'influence de ces paramètres sur la structure. Le calcul se base sur le modèle de Pasternak.

• Ce module calcule la valeur des paramètres C relatifs à l'interaction entre la dalle de sol et le sol de fondation, en tenant compte de la répartition et de l'intensité des charges, des contraintes de contact à l'interface structure/sol, de la géométrie de la surface de la semelle et des conditions géologiques locales.
• Le modèle utilisé dans le module d'interaction avec le sol s'appelle modèle d'énergie ou modèle à constantes, et il est utilisé en pratique depuis 1975, avec d'excellents résultats par rapport à de nombreux systèmes de mesure in situ. Le nom du modèle à constantes se réfère à la capacité du modèle d'énergie :
  • la rigidité de cisaillement du sol de fondation C2 utilisant le modèle de Pasternak ;
  • l'orthotropie ou l'anisotropie du sol de fondation au moyen des constantes C2x, C2y et C2xy ;
  • le frottement de surface à l'interface structure/sol à l'aide des constantes C1x et C1y.

• Le module « Interaction avec le sol » utilise un modèle de demi-espace stratifié avec les fonctionnalités suivantes :
  • Vous pouvez appliquer la fonction d'influence de Boussinesq pour calculer le développement de la composante de contrainte verticale SigmaZ dans le sol de fondation en toute situation de surcharge de la surface, et ce, malgré toute stratification, constitution inégale du sol ou autre anomalie. Les diverses normes géomécaniques approuvent cette méthode.
  • Vous pouvez déterminer n'importe quelle surcharge au niveau des surfaces d'excavation à l'aide des formules de Boussinesq pour un demi-espace chargé à une profondeur générale.
  • Le modèle utilise la solution approximative d'une couche élastique de profondeur finie pour mettre en évidence l'existence d'une couche incompressible.
  • Le modèle calcule les composantes de déformation de compression du sol ainsi que les tassements, en tenant compte de la nature des couches du sol.
• Le programme respecte la norme Eurocode 7.

Saisie

Vous pouvez sélectionner les plaques de fondation dont le module « Interaction avec le sol » doit déterminer la rigidité, ce qui signifie que vous pouvez sélectionner uniquement les dalles de fondation devant être analysées par ce module.

Le modèle accepte la définition de plusieurs forages avec différentes couches et propriétés dans chaque forage :

• t = épaisseur de la couche ;
• E = module de déformation de la masse du sol en compression (test cylindrique standard) ;
• n = coefficient de Poisson ;
• g = poids spécifique sec et humide ;
• m = facteur de résistance de la structure du sol (défini dans différents codes).

Vous devez tenir compte de l'excavation si la plaque de fondation et le sol de fondation n'interagissent pas sur la surface du terrain d'origine. Le programme calcule les paramètres automatiquement.

Calcul

Le programme a besoin des paramètres d'interaction structure-sol pour l'itération suivante. Pour commencer, l'analyse MEF de la structure supérieure utilisant les paramètres d'interaction C initiaux (modifiables) permet d'obtenir une première approximation de la contrainte de contact.

Ces valeurs de contraintes de contact du sol servent d'entrée au module d'interaction avec le sol. Ce programme résout les tassements et corrige les valeurs des paramètres C. Le programme répète le cycle complet du calcul du MEF et de l'interaction avec le sol jusqu'à ce que le résultat du test d'itération soit satisfaisant, obtenant ainsi les valeurs correctes de la déformation et des efforts internes.

Si la fonctionnalité d'interaction avec le sol est activée et qu'au moins un cas de charge sismique est présent dans le projet, la configuration du solveur comprend des champs qui permettent d'utiliser la rigidité du sol multipliée par le facteur personnalisé exclusivement pour l'analyse des cas de charge sismique. Pour les conditions de sol ordinaires, les facteurs applicables varient entre les valeurs 3 à 10 en fonction du type de sol de fondation. Dans le cas d'autres cas de charge et dans le cas d'autres types d'analyses (stabilité, dynamique), le sol se comporte comme défini dans le modèle sans tenir compte de ces facteurs de multiplication personnalisés. Voir les paramètres types de la configuration du solveur dans l'illustration ci-dessous.

Résultats

Des résultats à la fois graphiques et numériques, ainsi que l'ensemble des installations de sortie SCIA Engineer standard (isobandes, isolignes, exportation DXF, recherche des extrêmes et documentation) sont disponibles.

Le programme détermine et affiche les valeurs des coefficients C1z, C2x et C2y. Les valeurs de contraintes de contact à l'interface plaque de fondation/sol sont également disponibles à chaque itération.