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Modéliser la propagation d’ondes et de vibrations dans les sols
La modélisation de la propagation d’ondes et de vibrations dans les sols peut s’envisager à l’aide d’approches numériques variées (éléments finis, éléments de frontière, éléments spectraux...). Ces méthodes présentent des avantages et des inconvénients différents. Dans les couches de sol de surface, les ondes et les vibrations peuvent être simultanément amplifiées et atténuées du fait du contraste de vitesse entre les couches et de leurs propriétés d’amortissement. Des modèles 2D/3D sont nécessaires dans de nombreuses situations et l’efficacité et la précision des méthodes numériques pour modéliser de fortes hétérogénéités et des géométries complexes peut s’avérer problématique. En outre, les conditions de radiation des ondes à l’infini ne sont pas aisées à contrôler avec les méthodes d’éléments finis ou spectraux alors qu’elles sont explicitement prises en compte avec les méthodes d’éléments de frontière. Différentes méthodes de couches absorbantes (e.g. F-PML, M-PML, CALM) ont été récemment proposées afin de réduire ces réflexions parasites sur les frontières du maillage. Pour les simulations 3D, de récentes avancées de la méthode des éléments de frontière (i.e. formulations multipôle rapide) autorisent des simulations efficaces même pour des domaines étendus. Finalement, les séismes et vibrations forts peuvent induire des effets non linéaires dans les couches de sol. Dans de telles situations, des avancées récentes sur les formulations numériques et les modèles de comportement sont présentées et discutées dans cet article. Elles permettent de réduire le volume de données expérimentales nécessaire à la validation et à l’application de telles approches.
Modéliser la propagation d’ondes et de vibrations dans les sols
La modélisation de la propagation d’ondes et de vibrations dans les sols peut s’envisager à l’aide d’approches numériques variées (éléments finis, éléments de frontière, éléments spectraux...). Ces méthodes présentent des avantages et des inconvénients différents. Dans les couches de sol de surface, les ondes et les vibrations peuvent être simultanément amplifiées et atténuées du fait du contraste de vitesse entre les couches et de leurs propriétés d’amortissement. Des modèles 2D/3D sont nécessaires dans de nombreuses situations et l’efficacité et la précision des méthodes numériques pour modéliser de fortes hétérogénéités et des géométries complexes peut s’avérer problématique. En outre, les conditions de radiation des ondes à l’infini ne sont pas aisées à contrôler avec les méthodes d’éléments finis ou spectraux alors qu’elles sont explicitement prises en compte avec les méthodes d’éléments de frontière. Différentes méthodes de couches absorbantes (e.g. F-PML, M-PML, CALM) ont été récemment proposées afin de réduire ces réflexions parasites sur les frontières du maillage. Pour les simulations 3D, de récentes avancées de la méthode des éléments de frontière (i.e. formulations multipôle rapide) autorisent des simulations efficaces même pour des domaines étendus. Finalement, les séismes et vibrations forts peuvent induire des effets non linéaires dans les couches de sol. Dans de telles situations, des avancées récentes sur les formulations numériques et les modèles de comportement sont présentées et discutées dans cet article. Elles permettent de réduire le volume de données expérimentales nécessaire à la validation et à l’application de telles approches.
Modéliser la propagation d’ondes et de vibrations dans les sols
Semblat, J.-F. (author)
Revue Française de Géotechnique ; 53-62
2012-01-01
10 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
French
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