Transcript SUJET DE THÈSE 2013-2014 Titre : Modélisation physique et

SUJET DE THÈSE 2013-2014
Titre : Modélisation physique et numérique de l’interaction sol-structure dans le cas de structures
étendues reposant sur des sols hétérogènes.
Cadre de financement : Bourse MENRT (~1400 € nets).
Contexte :
Une grande partie des dommages aux structures dites étendues (conduites enterrées, palplanches,
ponts,..) résulte de trois facteurs : la méconnaissance ou la connaissance partielle des conditions
géotechniques, la variabilité des propriétés et caractéristiques du sol et la non prise en compte dans les
codes normatifs de la dimension longitudinale. En effet les codes de dimensionnement actuels (par ex.
le fascicule 70 pour les conduites enterrées, l'Eurocode 7 pour les palplanches) ne considèrent pour les
états limites de résistance ou de stabilité que la dimension transversale négligeant ainsi la
redistribution des efforts internes dans l'ouvrage dus aux déplacements différentiels engendrés qui
peuvent être conséquents. Une dense revue de la littérature montre que les travaux dédiés à cette
problématique et intégrant simultanément les trois facteurs suscités sont assez peu nombreux.
Objectifs :
L'objectif de ce travail de thèse réside dans l'étude du comportement de deux types de structures
étendues : les conduites enterrées et les rideaux de palplanches afin d’apporter des éléments de
réponse fondés aux experts en charge de la normalisation pour le calcul et le dimensionnement de ces
ouvrages. Le choix de ces deux types d'objets résulte du fait que les mécanismes mis en jeu sont tout
aussi complexes que différents. Un verrou scientifique majeur se situe dans la modélisation la plus
adéquate de la variabilité du sol (processus stochastique non stationnaire) et de son interaction avec la
conduite ou la palplanche (échelle de modélisation -méso ou macro-, caractérisation des variables
influentes,...). Un autre verrou méthodologique réside dans la prise en compte d’incertitudes qui ne
sont pas de même nature (aléatoires, épistémiques) et leur propagation sur les sorties des modèles.
Organisation des travaux de thèse :
Il semble pertinent de scinder l'analyse du problème en trois approches complémentaires :
- modélisation numérique de champs aléatoires (1,5D pour les conduites et 2D pour les rideaux de
palplanches) à partir de la capitalisation des résultats obtenus par les encadrants lors des dernières
années,
- modélisation physique (lois de comportement et d'interaction) et numérique (éléments finis) basés
sur le logiciel EfiCaCe (développé par S.M. Elachachi durant les 10 dernières années),
- mise au point d'une approche prenant en compte aussi bien les incertitudes aléatoires qu'épistémiques
et incluant différentes méthodes probabilistes (chaos polynomiaux, RSM, ...). Elle sera prolongée par
des analyses fiabilistes (par rapport à des états limites préalablement identifiés) et de sensibilité (afin
de dégager les paramètres/variables les plus influents).
Une attention particulière sera attachée à ce que le couplage entre ces trois approches soit le plus
efficient possible en termes de collecte de la donnée, de simulations numériques (nécessairement
chronovores pour les approches probabilistes). De même il sera proposé des stratégies de
simplification des modélisations pressenties pour une finalité de conception et d’ingénierie.
Profil recherché :
Titulaire d’un diplôme de Master II avec une formation en génie civil, en mécanique ou
en mathématiques appliquées. Goût pour les sujets multidisciplinaires, la modélisation et l’analyse
critique des résultats (esprit de synthèse). Autonome.
Contacts :
S.M. Elachachi, tel : 05 40 00 65 88, email : [email protected]
H. Yanez-Godoy, tel : 05 56 84 58 27, email : [email protected]