La première partie du présent chapitre a permis de décrire la réponse d’un pieu soumis à une sollicitation axiale statique et de présenter les méthodes permettant de calculer la portance et le tassement du pieu. Si les méthodes de calcul de portance ont été souvent analysées et confrontées à un grand nombre de résultats expérimentaux afin de valider leur fiabilité, les méthodes de calcul de tassement n’ont pas suscité un intérêt comparable. Cependant, le
dimensionnement correct d’un
pieu requiert une estimation adéquate à la fois de la capacité portante et du déplacement en tête de pieu. La norme nationale française d’application de l’EUROCODE 7 (NF P 94-262) suggère la méthode des courbes de transfert pour le calcul de tassement et plus particulièrement le modèle de Frank et Zhao (1982) présenté dans ce chapitre. Ainsi, afin de mieux vérifier la fiabilité de ce modèle, le chapitre suivant de cette thèse propose une analyse statistique de ce modèle et une confrontation de ses résultats aux résultats expérimentaux de 90 essais de pieux en vraie grandeur. De plus, dans ce même chapitre, la proposition de deux nouveaux modèles de calcul de tassement se basant sur la méthode des courbes de transfert est présentée.La seconde partie de ce chapitre s’intéresse à l’étude du comportement des pieux sous chargement axial cyclique. Cette synthèse permet de conclure que le dimensionnement des pieux sous charge axiale cyclique requiert une estimation de la capacité portante cyclique et des déplacements accumulés en tête. L’estimation de la capacité portante cyclique est contrôlée par la variation des contraintes de cisaillement et des contraintes normales à l’interface au cours des cycles. Ainsi, pour calculer cette capacité portante, il est nécessaire de calculer la variation de contraintes à l’interface par l’une des approches présentées ci-dessus. L’estimation des déplacements au cours du chargement cyclique requiert une connaissance adéquate de l’état initial du sol et une bonne estimation de la courbe de charge/enfoncement monotone. L’estimation des déplacements au cours des cycles demeure difficile à aborder car les imprécisions de la courbe charge/enfoncement se répercutent sur les déplacements calculés au cours des cycles. De plus, peu de modèles de calcul de déplacement d’un pieu sous charge cyclique axiale existent dans la littérature. Afin de contribuer à la prévision de la réponse d’un pieu sous charge axiale cyclique, une partie des travaux de cette thèse propose un modèle basé sur la méthode des courbes de transfert visant à estimer principalement le calcul de la capacité portante cyclique d’un pieu. Ce modèle propose un calcul cycle à cycle et est associé à deux approches de prévision de dégradation cyclique du frottement axial limite (approches SOLCYP et ABC présentées dans le paragraphe I.3.5.1). Ce calcul cycle à cycle permet une actualisation des contraintes à l’interface sol-pieu pour arriver à une estimation de la capacité portante cyclique à la fin du chargement. Ce modèle permettra également une estimation des déplacements au fur et à mesure des
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cycles. La réalisation de plusieurs calculs à l’aide de ce modèle permet de construire les diagrammes de stabilité cyclique pour un type de sol et de pieu donnés.
Cependant, ce modèle n’aboutit pas à une estimation de la capacité portante post-cyclique définie dans ce chapitre. Les effets du temps séparant la fin de la séquence cyclique et l’application du chargement monotone ne peuvent être reproduits avec la modélisation. Le modèle ne propose qu’une estimation de la capacité portante cyclique à la fin de la séquence de chargement. La capacité portante post-cyclique reste difficile à modéliser jusqu’à maintenant. Le modèle ne prend pas non plus en compte les effets positifs de la vitesse du chargement cyclique.
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II Chapitre II : Prévision des déplacements d’un pieu sous
chargement axial monotone
II.1 Introduction
Le dimensionnement des pieux soumis à des chargements axiaux monotones ne se base pas uniquement sur la prévision de la capacité portante. Il requiert également une estimation adéquate des tassements car ils sont essentiels pour gérer correctement les problèmes d’interaction sol-structure et pour garantir les fonctionnalités de la structure portée. La méthode des courbes de transfert est l’une des méthodes de calcul de tassement à la disposition de l’ingénieur. Le premier chapitre de la présente thèse a proposé plusieurs modèles t-z développés par différents auteurs. Cependant, les résultats obtenus avec les différents modèles t-z existant dans la littérature n’ont pas été comparés à une large gamme de données expérimentales.
Ainsi, le premier objectif de ce chapitre est de proposer une large analyse statistique du modèle de Frank et Zhao (1982) afin de tester sa fiabilité. Le choix a été porté sur ce modèle t-z basé sur les résultats pressiométriques car la norme nationale française d’application de l’Eurocode 7 suggère son utilisation pour le calcul de tassement. L’analyse statistique de ce modèle se base sur l’exploitation des données expérimentales de 90 essais de chargements statiques extraits de la base de données de l’IFSTTAR. Le principe d’analyse est tout d’abord décrit, puis une étude selon le type de sol autour et à la base du pieu et selon le niveau de chargement appliqué, est présentée.
Le second objectif du présent chapitre est de proposer deux nouveaux modèles t-z de calcul des tassements de pieux soumis à des chargements axiaux monotones. Ces deux nouveaux modèles nommés AB1 et AB2 utilisent également les résultats d’essais pressiométriques. Le principe de construction de ces courbes t-z ainsi que les équations des modèles sont présentés. De plus, ce chapitre propose une analyse statistique et comparative entre les trois modèles Frank et Zhao, AB1 et AB2. L’analyse se base sur les mêmes 90 essais de la base de données de l’IFSTTAR et est réalisée en étudiant l’influence du niveau de chargement, du type de sol et du type de pieu sur chacun des trois modèles. Quelques considérations relatives à la sécurité concernant le calcul de tassement des pieux, sont aussi discutées.
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