Capacité portante des fondations sous charge inclinée par approche numérique.

Abstract

La capacité portante des fondations superficielles est l'un des domaines les plus importants des études dans l’ingénierie géotechnique. La plupart des études ont été effectuées sur le cas où la fondation est soumise à une charge verticale centrée. Alors que les fondations superficielles sont souvent soumises à des charges excentrées et/ou inclinées (moments de flexion et des efforts tranchants transmis par la superstructure). Toutefois, lorsque la fondation est soumise à une charge inclinée et/ou excentrée, sa stabilité devient un problème majeur en géotechnique. Cependant, les projets d’'installation de plates-formes pétrolières et gazières en mer a donné un intérêt important pour la compréhension du comportement ainsi que les mécanismes de rupture des fondations superficielles sous chargement incliné et/ou excentré, ce qui va conduire à l’amélioration des méthodes d’estimation de la capacité portante de ce type de fondations. Par ailleurs, le code de différences finies Flac a été utilisé dans cette thèse pour évaluer numériquement la capacité portante des fondations superficielles en utilisant une loi de comportement de Mohr Coulomb associée et non associée. Toutes fois l’analyse numérique a été effectuée en faisant varier plusieurs paramètres géométriques et mécaniques. Les résultats obtenus montrent que pour le cas d’une semelle reposant sur la surface libre du sable et soumise à un chargement vertical excentré, les valeurs des capacités portantes calculées en utilisant l’approche de la largeur effective de Meyerhof ont tendance à sous-estimer les capacités portantes notamment, quand les excentricités sont importantes. On note que sur la base des résultats obtenus par l'analyse numérique, une nouvelle conception est proposée pour la largeur effective. Pour le cas d’une semelle encastrée dans un sable et sous un chargement vertical excentré, la variation de facteur de réduction (RF) avec l'augmentation du rapport d'excentricité est parabolique, et tend à être linéaire avec l’augmentation de l’encastrement de la semelle. Pour le cas d’une semelle reposant sur la surface libre du sable et soumise à un chargement incliné centré, le facteur d'inclinaison dépend uniquement de l'angle d'inclinaison α. Les résultats de cette étude, ont fait l’objet d’une confrontation avec ceux de la littérature.