EFFET DE CONTACT SUR LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D’UN BARRAGE EN TERRE Pr. Abdelmalek BEKKOUCHE , Mme Meriem GHEFIR, Melle Amina.TAHAR BERRABAH & Dr. Zahira BENADLA* Département de Génie Civil, Université de Tlemcen 13000 Algérie SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Introduction Les barrages en remblais sont les plus utilisés la disponibilité des matériaux sur site, la facilité de réalisation, le coût. Il faut assurer la stabilité et l’étanchéité du barrage en remblais Les problèmes d’infiltration, fracturation hydraulique, érosion interne, rupture SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Fracturation hydraulique QU’EST CE QU’UNE fracturation Hydraulique ? Fracturation hydraulique dans un noyau central (Axel K.L.Ng et JohnC.Small, 1999) SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Dans les barrages en remblais à noyau Problématique Dans les barrages en remblais à noyau Variation de pressions interstitielles Contact Effet Dynamique Phénomène de fracturation hydraulique La rupture SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Les statistiques sur les ruptures des barrages Rupture de Barrage en Europe de L’ouest et USA 1900 – 1969 (ICOLD, 1979 ; citée par Bekkouche A., 1991) Rupture de barrages (Hauteur >15) entre 1900 et 1975 (ICOLD, 1979 ; citée Bekkouche A., 1991) SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

La modélisation a été réalisée par le logiciel Ansys Méthodologie Analyse Dynamique Sans elements de contact Avec elements de contact Influence du contact noyau- recharges Sur les déformations La modélisation a été réalisée par le logiciel Ansys SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Barrage El Izdihar à Tlemcen Situé dans la wilaya de Tlemcen, au Nord-Ouest de l’Algérie. La capacité du barrage est de 110 HM3 Sa hauteur est de 60m. SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Modélisation Imposer une discontinuité à l’interface noyau-filtre et en introduisant les éléments de contact. Supprimer les éléments de contact de cette interface et la considérer collée La géométrie du barrage El Izdihar. SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Caractéristiques des matériaux Le barrage est soumis à son poids propre. Les matériaux utilisés sont supposés homogènes isotropes. Matériaux Recharges (3) Noyau central (1) Filtres (2) Drain (4) Fondation (5) Perméabilité(m/s) 10-4 10-9 10-5 10-1 Modules de Young (Pa) 4.5 x107 1.7x107 1.8x107 5x107 7x109 Coefficient de poisson 0.20 0.33 Densité(kg/m3) 2200 1800 2100 2250 2700 SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Maillage et choix d’éléments Un maillage automatique a été opté pour la structure générale avec des éléments quadratiques iso paramétriques à 4 nœuds. Maillage adopté SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Les Conditions Aux limites Les conditions mécaniques L’encastrement + Poids propre du barrage Les condition Dynamique Le Barrage est excité par un séisme El Centro (1985) suivant X SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Sans éléments de contact Déformation suivant y du modèle sans éléments de contact SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Déformation suivant x du modèle sans éléments de contact SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Avec éléments de contact Déformation suivant y du modèle avec éléments de contact (coefficient de frottement égale à 0.1 SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Déformation suivant x du modèle avec éléments de contact (coefficient de frottement égale à 0.1) SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Le Point 3 SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Déplacement suivant x en fonction du temps du nœud 3 situé à la crête du noyau coté amont pour les deux approches SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Déplacement suivant x en fonction du temps du nœud 3 situé à la crête du noyau coté filtre pour les trois coefficients de frottement SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Résultats et interprétations Analyse Modale Variation du mode fondamental du barrage en fonction du coefficient de frottement SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Conclusions Introduire des éléments de contact conduit à un Glissement du noyau par rapport aux recharges. Sans éléments de contact, entre le noyau et les recharges présente une continuité dans les contraintes et les déplacements. L’étude paramétrique du coefficient de frottement a montrée qu’au delà 25% du frottement l’effet de contact est négligé. la variation du coefficient de frottement est proportionnelle à celle du mode fondamentale ; plus le coefficient de frottement est grand plus la rigidité du système est importante . SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

Merci Pour Votre Attention SMGE’09 20 et 21 Juin 2009