EFFET DE CONTACT SUR LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D’UN BARRAGE EN TERRE

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1 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 Algérie SMGE’09 20 et 21 Juin 2009

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

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

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

14 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

15 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

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

17 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

18 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

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

20 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

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