support eng112 murs de soutènement sismique
TRANSCRIPT
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LA JUSTIFICATION DES MURS DE SOUTENEMENTS EN ZONE SISMIQUE
APLICATION DES PS92
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INTRODUCTIONLes diffrents type douvrages de soutnement:
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INTRODUCTIONObjectif de ltude: La justification dun mur de soutnement en zone sismique
SOMMAIRE: 1re tape: Les actions sur le mur 2me tape: La stabilit externe du mur 3me tape: La rsistance interne du mur
HYPOTHESES:- Un mur de soutnement est constitu dune paroirsistante et dune semelle de fondation.
- Lensemble est considr encastr dans le sol.- Sisme: utilisation des rgles PS92.- Sol pulvrulent, cohsion nulle, angle de frottement
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Premire tape:ACTIONS DU SOL SUR LE MUR
1) Dfinition de la pousse bute tat de contraintes dans un sol
2) Mthodes de calcul de la pousse bute sur un mur de soutnement
3) Calcul des actions en zone sismique
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1) Dfinition de la pousse butetat de contraintes dans un solEfforts agissant sur le mur de soutnement:
-Poids du mur et des terres-Pousse et bute du massif de sol-Charges dexploitation-Pousse due aux charges dexploitation-Charges hydrostatiques-Efforts dus au sisme-Ractions du sol
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1) Dfinition de la pousse butetat de contraintes dans un sol
Relation entre pression latrale et dplacement
Pousse des terres au repos
Pousse et bute limites
Rupture
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1) Dfinition de la pousse butetat de contraintes dans un sol
Dtermination des contraintes dans un sol pulvrulent
Contraintes verticales:
zV =
Contraintes horizontales:
VH K 0=K0 coefficient de pression des terres au repos
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1) Dfinition de la pousse butetat de contraintes dans un sol
Coefficients de pousse bute limites(Sol pulvrulent surface horizontale)
tat de contraintes reprsent par le cercle de Mohr:
tat au repos
tat de pousse:
tat de bute:
)2-4(tan=)(
=2
K
V
aHa
)2+4(tan=)(
=2
K
V
PHP
V
H
K =0
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2) Mthodes de calcul de la pousse bute sur un mur de soutnement
Principe de la mthode de Rankine
Calcul des forces de pousse bute partir de ltat des contraintesdans le sol, sans considration delinteraction entre le mur et le sol
Mur vertical sans frottements Massif surface libre plane Utilisation du diagramme de Mohr Dtermination de Ka, Kp
et des lignes de glissement:
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2) Mthodes de calcul de la pousse bute sur un mur de soutnement
Principe de la mthode des quilibres limites(Boussinesq, Caquot, Krisel, Sokolovski)
Considration de la mobilisation du frottement entre le mur et le soldans la zone en de de la ligne de rupture de Rankine
tat de contraintes dans le sol doit satisfaire: Condition dquilibre entre mur et sol Critres de rupture de Mohr Dtermination de Ka, Kp partir de tables
et en fonction de , , et .
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2) Mthodes de calcul de la pousse bute sur un mur de soutnement
Mthode de Coulomb Surface de rupture plane incline de
dlimitant le coin de Coulomb ABC Frottement mur-sol donn quilibre du coin de Coulomb: F=0
Forces principales F(), W et R Dtermination des extremums de F:
dF()=0
2
21
= HKF aa
))-)sin(+sin()-sin()+sin(
+1()+sin(sin
)-(sin=
22
2
Ka
2
21
= HKF pp
))-)sin(+sin()+sin()-sin(
-1()+sin(sin
)+(sin=
22
2
K p
La force sapplique au tiers du mur (diagramme des contraintes triangulaire)
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3) Calcul des actions en zone sismique Pousse active dynamique
Action du sisme selon les PS92:Densit de forces pseudostatiques sajoutant laction de la pesanteur
hv
Nh
kkga
Kk
3,0=
..=
avad KkHF ).1(= 221
22
2
))-sin()++sin()--cos()+sin(
+1(1
)++sin(sincos)-+(sin
=
x
Kad
On utilise la mthode de Coulomb pour lquilibre pseudostatique du coin:
La force sapplique mi-hauteur du mur (diagramme des contraintes rectangulaire)
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3) Calcul des actions en zone sismique Raction passive
Daprs les PS92, la bute passive du terrain ne peut tre suprieure :2
21
= HPpd
Pousse pseudostatique due une surcharge uniformeOn dtermine cette pousse avec la mthode de Coulomb:
advad KqHqP )1(
cos=)( La force sapplique mi-hauteur du mur (diagramme des contraintes rectangulaire)
Pousse due la prsence deau
advad KkHP )1()-(= 2w212
21
= HP wHS
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Deuxime tape:STABILITE EXTERNE DU MUR 1) Vrification du non poinonnement 2) Vrification du non renversement 3) Vrification du non glissement
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1) Vrification du non poinonnementde la semelle
On doit vrifier que:
)3+1(=4)+3(
=min
be
bR
GVMax
ref
La rsultante des forces verticales par rapport au centre de la semelle nous donne:
serref q 5,1