Article de recherche / Research Article

From “De la pression des terres et des revêtements” to the seismic analysis of retaining structures

De « De la pression des terres et des revêtements » à l’analyse sismique des ouvrages de soutènement

Sapienza University of Rome, Dept of Structural and Geotechnical Engineering, Via Eudossiana 18, 00184 Rome, Italy

^* Corresponding author: luigi.callisto@uniroma1.it

Abstract

In his Essai, Charles-Augustin Coulomb showed that the earth pressure on a retaining wall can be calculated maximising the force obtained by considering equilibrium and strength compatibility. This same approach is still of practical relevance in some design situations and, more importantly, its basic assumptions have paved the road for the numerous successive developments that lead, among other factors, to consideration of the changes in earth pressure induced by seismic forces. A modern approach to the seismic design of structures entails the evaluation of their performance under different shaking intensities, including seismic actions strong enough to activate the system resistance. This paper intends to show that the basic ingredients of the Coulomb’s analysis, that is, equilibrium and strength compatibility, can be used in a rational way not only to predict limit values of the earth pressure, but also to evaluate the performance of retaining structures subjected to moderate and severe seismic actions.

Résumé

Dans son Essai, Charles-Augustin Coulomb a montré que la pression des terres sur un mur de soutènement peut être calculée en maximisant la force obtenue en considérant la compatibilité entre équilibre et résistance. Cette même approche est toujours pertinente en pratique dans certaines situations de conception et, de façon plus importante, ses hypothèses de base ont ouvert la voie aux nombreux développements successifs qui conduisent, entre autres facteurs, à la prise en compte des changements de pression des terres induits par les forces sismiques. Une approche moderne de la conception parasismique des structures implique l’évaluation de leurs performances sous différentes intensités de sollicitation, y compris pour des actions sismiques suffisamment fortes pour mobiliser la résistance du système. Cet article se propose de montrer que les ingrédients de base de l’analyse de Coulomb, c’est-à-dire la compatibilité entre équilibre et résistance, peuvent être utilisés de manière rationnelle non seulement pour prédire les valeurs limites de la pression des terres, mais aussi pour évaluer les performances des ouvrages de soutènement soumis à des actions sismiques modérées et sévères.