Etude numérique de la localisation des déformations en géotechnique dans le cadre de la théorie micropolaire

Etude numérique de la localisation des déformations en géotechnique dans le cadre de la théorie micropolaire

La plupart des ruptures des structures géotechniques sont associées aux phénomènes de localisation des déformations, qui s'accompagnent toujours d'un adoucissement de la résistance. De nombreuses observations expérimentales montrent que d importants réarrangements et rotations de particule...

Description complète

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Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Liu Jiangxin (Auteur), Yin Zhenyu (Directeur de thèse, Membre du jury), Hicher Pierre-Yves (Directeur de thèse, Membre du jury), Millet Olivier enseignant-chercheur en mécanique (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Shao Jianfu (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Laouafa Farid (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Papon Aurélie (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Sciences de l'ingénierie et des systèmes Centrale Nantes (Ecole doctorale associée à la thèse), Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Etude numérique de la localisation des déformations en géotechnique dans le cadre de la théorie micropolaire / Jiangxin Liu; sous la direction de Zhenyu Yin et de Pierre-Yves Hicher
Publié : 2018
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Génie Civil : Ecole centrale de Nantes : 2018
Sujets :
Éléments finis, Méthode des
Sols > Résistance au cisaillement
Matériaux granuleux
Sol granulaire
Bande de cisaillement
Méthode des éléments finis
Dépendance au maillage
Théorie micropolaire
Instabilité
Thèses et écrits académiques
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230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Olivier Millet (Président du jury) ; Zhenyu Yin, Pierre-Yves Hicher, Olivier Millet, Jianfu Shao, Farid Laouafa, Aurélie Papon (Membre(s) du jury) ; Jianfu Shao, Farid Laouafa (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Génie Civil  |e Ecole centrale de Nantes  |d 2018 
330 |a La plupart des ruptures des structures géotechniques sont associées aux phénomènes de localisation des déformations, qui s'accompagnent toujours d'un adoucissement de la résistance. De nombreuses observations expérimentales montrent que d importants réarrangements et rotations de particules se produisent à l'intérieur des bandes de cisaillement. Cette thèse vise à étudier numériquement les phénomènes de localisation des déformations dans les matériaux granulaires. Considérant les problèmes de dépendance au maillage dans l'analyse par éléments finis dans le cadre de la modélisation continue classique, un modèle de sable basé sur l' état critique a été formulé dans le cadre de la théorie micropolaire. Un code d'éléments finis pour les problèmes bidimensionnels a été développé dans ce cadre. Ensuite, les simulations d'essais bi-axiaux ont permis d étudier en profondeur les caractéristiques des bandes de cisaillement en termes d'apparition,d'épaisseur, d'orientation, etc. Dans le même temps, l'efficacité de l'approche micropolaire, en tant que technique de régularisation, a été discutée. L'analyse de l'instabilité dans un continuum micropolaire basé sur le travail du second-ordre a également été effectuée. Enfin,pour une application plus large dans la simulation des défaillances en ingénierie géotechnique, le modèle 2D a été étendu à un modèle 3D. Sur la base de l'étude, les modèles 2D et 3D ont démontré leurs capacités de régularisation pour éviter les problèmes de dépendance au maillage et reproduire raisonnablement les bandes de cisaillement dans les géostructures. 
330 |a Most of the progressive failures of geotechnical structures are associated with the strain localization phenomenon, which is generally accompanied by strength softening. Many experimental observationsshow that significant rear rangements and rotations of particles occur inside the shear bands. The aim of this thesis is to investigate numerically the strain localization phenomena of granular materials. Considering the mesh dependency problems in finite element analysis caused by strains oftening within the classical continuum framework, a sand model based on critical-state has been formulated within the framework of the micropolar theory, taking into account the micro rotations, and implemented into a finite element code for two dimensional problems. Then, the simulations of the shearband in biaxial tests are comprehensively studied in terms of onset, thickness, orientation, etc. At the same time, the efficiency of the micropolar approach, as a regularization technique, is discussed. This is followed by an instability analysis using the second-order work based on the micropolar continuum theory. Finally, for a wider application in simulating failures in geotechnical engineering, the 2D model has been extended to 3D model. Based on the entire study, both the 2D and 3Dmodel demonstrate obvious regularization ability to relieve the mesh dependency problems and to reproduce reasonably the shear bands in geostructures. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
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