Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Sami Kaidi
Direction : Abdellatif OuahsineNoureddine Igbida
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Génie mécanique. Mécanique avancée
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Amiens
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Technologie de Compiègne (1972-...)

Résumé

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Cette thèse concerne l’étude de la stabilité des digues en enrochement sous sollicitations hydrodynamiques. Il s’agit de mettre en place un couplage fluide-structure pour simuler numériquement la stabilité de ces structures sous sollicitations hydrodynamiques, en tenant compte de la forme et de la disposition des blocs ; des forces de contact entre blocs ; de la nature de l’écoulement du fluide et en tenant compte des effets rétroactifs entre le fluide et le système de blocs. Dans ce couplage, la structure est supposée formée d’éléments discrets (blocs) susceptibles de se déformer. Ainsi, la modélisation des mouvements des structures est effectuée par un modèle d’éléments discrets basé sur la méthode de l’Analyse de Déformations Discontinues (DDA), tout en adoptant l’algorithme du ’Lagrangien Augmenté’ pour la prise en compte des liaisons des contacts. Pour la partie fluide, un modèle numérique en éléments finis, basé sur les équations de Navier-Stokes 2DV auxquelles nous avons ajouté une condition cinématique (pour la prise en compte de la variation de la surface libre), est utilisé pour déterminer les sollicitations hydrodynamiques qui agissent sur les blocs. La méthode DDA, permet de représenter les blocs par des polygones et leur maillage n’est pas nécessaire. Cela permet de ne traiter que les points situés aux sommets du polygone et de réduire considérablement le temps de calcul et de stockage. Elle représente donc une alternative au formules empiriques classiquement utilisées pour estimer le coefficient de stabilité d’une digue, lesquelles ne tiennent compte (i) ni de la forme géométrique des blocs, (ii) ni de contact et de frottement entre blocs etc. . . Dans le cadre de cette thèse, la DDA a été utilisée avec succès pour étudier la stabilité des digues en enrochements naturels puis artificiels de forme cubique et acropode, d’une digue soumise à un chargement sismique en déterminant les déplacements des blocs et leurs dispositions finales après le séisme. Enfin, cette méthode a été utilisée également pour étudier la résistance d’un barrage poids fissuré, aux élévations brusques du niveau d’eau, ceci en tenant compte de la nature et la position de la fissure.