Code_Aster
Titre :
Comment creuser un tunnel : méthodologie d’excavat[...]
Responsable :
Sylvie GRANET
Version 12
Date :
23/10/2015
Page :
19/24
Clé :
U2.04.06
Révision :
13998
Variable
R
(
Analytique Aster Écart relatif Analytique
Pa
)
−
1.52821 E6
−
1.52943 E6
0,1 %
Aster
−
1.52821 E6
−
1.53171 E6
U r
(
(
Pa
)
−
8.47179 E6
−
8.40822 E6 0,8 %
m
)
−
0.0016925
−
Point
A
0.0017211
1,7 %
−
8.47179 E6
−
8.52418 E6
−
0.0016925
−
Point
B
0.0016658
Écart relatif
0,2 %
0,6 %
1,6 %
Tableau 6-3 : Cas n°3, comparaison solution analytique / résultats Code_Aster pour les contraintes radiale et orthoradiale et pour le déplacement radial en
A
et en
B
L’écart maximal entre résultats analytiques et numériques est inférieur à 2%, à part pour la contrainte radiale au bord de la galerie excavée dans le cas n°1, où la valeur théorique est 0. La validité du calcul est vérifiée en considérant que la contrainte radiale est bien négligeable devant la contrainte orthoradiale.
Bien entendu, tous ces écarts peuvent être réduits si on raffine encore le maillage.
7 En guise de conclusion : conseils et perspectives
Cette note propose une méthodologie qui permet de mener des calculs d’excavation à l’aide de
Code_Aster. Plusieurs scenarii d’excavation sont passés en revue et plusieurs méthodes sont proposées.
La méthode et le progiciel sont validés dans le cas d’une galerie circulaire, creusée dans un massif infini constitué par un matériau élastique linéaire. Code_Aster reproduit de façon tout à fait satisfaisante le comportement d’une telle structure souterraine, avec ou sans prise en compte du soutènement et/ou du revêtement.
Du point de vue de l’utilisateur, il semble plus pratique et plus rapide d’initialiser les contraintes par un appel à la commande CREA_CHAMP plutôt que par un calcul sur matériau fictif.
Si on cherche à modéliser un comportement purement mécanique et si le phasage de l’excavation est relativement simple, travailler avec un seul modèle paraît être la méthode la plus aisée. Il suffit d’affecter des propriétés de matériaux très faibles aux mailles devenant « vides ». Dans les cas plus compliqués, la mise en œuvre de plusieurs modèles utilisés successivement peut s’avérer plus fiable du point de vue de la mise en œuvre pratique (erreur de modélisation) et du point de vue numérique
(erreur de calcul), malgré les procédures intermédiaires de transfert des champs (contraintes, déplacements, pressions, températures, variables internes…) d’un modèle à l’autre.
Une étape ultérieure de validation du Code_Aster pourra se faire sur les problèmes couplés linéaires
(THM en milieu saturé et élastique) ou couplés et/ou non linéaires (modèle CJS 1 s’apparentant au modèle de Mohr-Coulomb, excavation à court terme en non drainé à comparer avec [3]).
Manuel d'utilisation Fascicule u2.04 : Mécanique non linéaire
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