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Effect of non-plastic fines on the liquefaction-induced embankment failure during earthquake : centrifuge and numerical modeling
L étude du comportement du rem- blai et de sa sécurité dans les zones liquéfiable est un sujet important, tout comme la compré- hension des effets des fines particules sur la li- quéfaction des sols qui demeure contradictoire. Dans ce contexte, l objectif général est de com- prendre le comportement...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Effect of non-plastic fines on the liquefaction-induced embankment failure during earthquake : centrifuge and numerical modeling / Chedid Saade; sous la direction de Luc Thorel et de Zheng Li et de Sandra Escoffier |
| Publié : |
2023 |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Génie civil : Nantes Université : 2023 |
| Conditions d'accès : | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01 janvier 2025. |
| Sujets : |
| Résumé : | L étude du comportement du rem- blai et de sa sécurité dans les zones liquéfiable est un sujet important, tout comme la compré- hension des effets des fines particules sur la li- quéfaction des sols qui demeure contradictoire. Dans ce contexte, l objectif général est de com- prendre le comportement des remblais suite à la liquefaction du sol de fondation en considérant la présence de fines non-plastiques dans le sol li- quéfiable. Les travaux de recherche sont basés sur deux volets : une étude expérimentale et une étude numérique, ont été entreprises. Une série de modèles réduits centrifugés reproduisant un remblai construit sur un sol liquéfiable a été étu- diée. Le sol liquéfiable dans ces modèles a été préparé par un mélange de sable et de fines non plastiques (HN31-C500) avec différentes teneurs en fines (0%, 5% et 10%). En parallèle, une simu- lation numérique par éléments finis a été élabo- rée par le code de simulation Opensees et en uti- lisant la loi de comportement PM4Sand. L étude expérimentale et numérique montrent que : 1) la liquefaction a eu lieu dans la zone sous la sur- face libre plutôt que sous le remblai et 2) le rem- blai a subi des tassements au sommet et des déplacements latéraux à la base. De plus, elles montrent que la présence des particules fines non-plastiques entraîne : 1) l augmentation de la résistance du sol et la réduction de l intensité de la liquefaction et 2) la diminution de l intensité des déformations du remblai. Investigating the behavior of embank- ment and ensuring its safety in liquefiable zones is an important topic, as is understanding the ef- fects of fines on soil liquefaction, which remain unclear and contradictory. Therefore, the goal is to study the behavior of the embankment rest- ing on the liquefiable sand ground taking into ac- count the presence of non-plastic fines. The tech- nical approach combines experimental and nu- merical methods. A series of centrifuge model tests, reproducing an embankment constructed on liquefiable soil, has been conducted. The liq- uefiable soil in these models was prepared by a mixture of sand and non-plastic fines (HN31- C500) with varying fine contents (0%, 5%, and 10%). In parallel, a numerical simulation using fi- nite element analysis was carried out using the OpenSees simulation code and PM4Sand con- stitutive model. The experimental and numerical studies show that: 1) liquefaction occurred under the free surface rather than under the embank- ment, and 2) the embankment experienced set- tlement at the crest and lateral displacements at the base. Furthermore, they demonstrate that the presence of non-plastic fine particles results in: 1) increased soil resistance and reduced lique- faction intensity, and 2) decreased deformation intensity of the embankment. |
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| Variantes de titre : | Effets des fines non plastiques sur la rupture d un remblai induite par la liquéfaction sous séisme : modélisation numérique et physique |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes) Partenaire(s) de recherche : Université Gustave Eiffel (2020-....) (Laboratoire), Laboratoire Centrifugeuses Géotechniques (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Abdul Hamid Soubra (Président du jury) ; Jean-François Semblat, Ioannis Anastasopoulos (Membre(s) du jury) |
| Configuration requise : | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |