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Modélisation numérique mécanique

 

Présentation du logiciel :

FLAC est un outil d’analyse et de dimensionnement en deux dimensions concernant les milieux continus : sols, roches, structures.
FLAC est développé et commercialisé par la société ITASCA-Consultants.

Les fonctionnalités :

-  Modélisation idéale des grands déplacements, des grandes déformations et des comportements non linéaires rendue possible par l’algorithme de résolution aux différences finies
-  Modélisation idéale des problèmes de géomécanique en plusieurs phases (exemple : séquence excavation - construction - chargement) grâce à la formulation du logiciel
-  Modélisation de matériaux présentant des lois de comportements variées :

  • Modèles élastiques
  • Modèles élasto-plastiques (Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, radoucissant/durcissant...)
  • Modèles avec fluage (viscoélastique, loi puissance, WIPP, Crushed-Salt...)
  • Modèles thermiques (conductivité isotrope ou anisotrope, fonction de la température...)
  • Loi de comportement spécifique développée par l’utilisateur

-  Modélisation des écoulements monophasiques ou biphasiques, avec ou sans surface libre, et de phénomènes de couplage hydromécanique (consolidation...)
-  Modélisation d’interfaces pour représenter les joints ou les couches minces
-  Modélisation d’éléments de structure (câbles, pieux, poutres...)
-  Macrolangage FISH : permet à l’utilisateur de définir de nouvelles variables, procédures, sorties graphiques, lois de comportement...

FLAC a pour objectifs :

-  De représenter les actions mécaniques naturelles au sein d’un milieu continu (contraintes, déformations, déplacements)  ;
-  De dimensionner structures et ouvrages de confortement ou de fondation.

Domaines d’utilisation :

-  Dimensionnement et étude de stabilité de pentes, talus, fouilles, digues, berges, barrages... : vérifications aux ELU et aux ELS (calcul des déplacements) ;
-  Dimensionnement de fondations superficielles et profondes ;
-  Etudes spécifiques de barrages ou digues en terre ou en béton  ;
-  Dimensionnement de travaux souterrains, analyse de stabilité de cavités souterraines ;
-  Interactions sol / structure.

Autres outils :

Nous pouvons également utiliser d’autres logiciels de modélisation spécifiques comme par exemple :

-  UDEC : modélisation aux éléments distincts (problèmes concernant les systèmes rocheux fracturés ou des assemblages de blocs soumis à des conditions quasi-statiques ou dynamiques) ;
-  PLAXIS : modélisation aux éléments finis (analyse des déformations et de la stabilité pour les projets géotechniques) ;
-  FEFLOW : éléments finis de débit (modélisation des écoulements souterrains

Résultats :

-  Résultats numériques : contraintes, déformations, déplacements, coefficients de sécurité...
-  Historique des valeurs de ces paramètres au cours du calcul
-  Résultats graphiques : répartition des contraintes, des déformations, des déplacements...

Nos moyens :

Nos prestations de modélisation sont réalisées par J-Ph JARRIN, ingénieur de l’Ecole Centrale de Lyon.

Exemple d’application : Analyse de la stabilité d’une cavité karstique sollicitée par un chargement en surface, dans un massif rocheux fracturé

Objectifs de la modélisation :

-  Vérifier la non-rupture du massif rocheux lors du chargement surfacique (critère : vitesse et valeur des déformations) ;

-  Calculer le coefficient de sécurité sur la stabilité de la cavité en fonction de l’intensité du chargement surfacique.

Démarche de la modélisation :

Prise en compte de l’histoire géologique et mécanique du massif rocheux, avec une stabilisation du modèle pour chaque phase, afin de représenter au mieux l’état de contrainte réel :

  • Initialisation des contraintes ;
  • Création de la cavité karstique ;
  • Mise en place du chargement en surface.

FLAC V4.0 - 19.8 ko FLAC V4.0 - 10.9 ko

FLAC/Slope : Mini logiciel issu de FLAC spécialisé dans l’étude de stabilité des pentes

Présentation du logiciel :

FLAC/Slope utilise l’algorithme de calcul automatique de facteur de sécurité de FLAC. Il permet ainsi d’étudier les stabilités de pentes en modélisant :

  • La présence d’eau ;
  • Des chargements en surface ;
  • Des renforcements (ancrages, câbles, géotextiles).

Avantages par rapport aux logiciels traditionnels  :

  • Développement naturel des modes de rupture (pas de définition à l’avance des surfaces de rupture potentielle) ;
  • Pas d’entrée de paramètres artificiels ;
  • Surfaces de rupture évoluant en fonction des conditions de terrain  ;
  • Interaction avec les renforcements modélisée par des éléments déformables couplés au terrain (et non simplement des forces équivalentes) ;
  • Obtention des résultats en terme de déplacements / déformations (et non simplement en terme d’efforts et de coefficient de sécurité)  ;
  • Mécanismes de rupture obtenus cinématiquement admissibles.

Exemple d’application : Confortement d’un talus par boulons d’ancrage :

    • Répartition des contraintes de cisaillement dans le sol
    • Répartition des efforts de traction dans les renforcements
    • Représentation des vecteurs déplacements

FLAC V4.0 - 6 ko
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