Calcul global en éléments finis d’un portique tridimensionnel fondé sur un massif d’argile

Interactive finite element analysis of a three-dimensional frame on a clay medium

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, 58, boulevard Lefebvre, 75732 Paris Cedex 15, France.

Résumé

Cet article présente l’analyse en éléments finis de la consolidation d’un massif d’argile et de son interaction au cours du temps avec un portique tridimensionnel fondé superficiellement sur l’argile. L’évolution en fonction du temps des efforts normaux et des moments fléchissants dans les éléments de la structure (poutres et colonnes) est comparée avec celle de l’analyse indépendante du temps. On observe que, dans certains éléments de la structure, les forces maximales se produisent pendant la consolidation et que le contrôle des efforts finaux obtenus par une analyse conventionnelle indépendante du temps peut être insuffisant.

Abstract

Consolidation analysis using a finite element formulation based on Biot’s consolidation theory has been used to study the time-dependent behaviour of a frame structure resting on a soft clay layer. The effect of soil consolidation on the entire interactive behaviour of a frame-soil mass system is considered. Time history of axial forces and bending moments of the structural elements (beams and columns) are compared with those of time-independent analysis. It is shown that, in some elements, the maximum forces in the frame occur during consolidation and that checking the final forces in the frame by time-independent conventional frame analysis may not be sufficient.