Développement d'une approche hybride pour l'interaction sol-structure non-linéaire sous sollicitations sismiques à l'aide de la décomposition en sous-domaines
Depuis la publication de l'Eurocode 8, les trois quarts du territoire français se sont retrouvés en zone sismique et demandent une justification du bureau d'ingénierie en fonction de l'importance de la structure et de l'aléa sismique. Dans ce contexte de justification sismique, il est important pour les ingénieurs structures de pouvoir prendre en compte l'effet d'interaction sol-structure sur la réponse sismique de la structure.
La plupart des codes sismiques modernes identifient les conditions structurelles pour lesquelles il faut tenir compte de l'ISS. Néanmoins, ils ne fournissent pas de méthodologies claires sur la façon de modéliser cette interaction. De là vient le besoin de l'entreprise GRAITEC de mettre en place dans son logiciel de calcul un module qui relie le domaine géotechnique avec le domaine structure, permettant de simuler de façon précise les comportements structurels et géotechniques. Ce module devra être adapté à l'analyse sismique statique et dynamique, pratique à utiliser sans avoir à modéliser le massif du sol entier et en mesure de prendre en compte les effets non-linéaires lors de l'interaction sol-structure.
Dans le but d'étudier l'effet d'interaction sol-structure sur la réponse sismique de la structure, une nouvelle approche hybride sera développée qui permet de coupler efficacement le domaine géotechnique et le domaine de structure, tout en prenant en compte les non-linéarités géométriques et matérielles. Pour mieux prendre en compte les caractéristiques de chaque domaine, l'approche hybride sera implémentée dans le cadre performant et flexible des méthodes hybride (différents intégrateurs de temps) asynchrone (différents pas de temps), permettant de sélectionner différents schémas temporels et méthodes de discrétisations selon les sous-domaines et les phénomènes physiques qui s'y déroulent, afin d'obtenir la meilleure efficacité de calcul.
L'interaction non-linéaire entre le sous-domaine de sol et celui de structure sera traitée via un algorithme de contact avec frottement qui ne nécessite pas de paramètre additionnel pour reproduire le décollement et le glissement à l'interface sol-fondation. La prise en compte des non-linéarités dans le comportement mécanique du sol et de la structure sous sollicitations sismiques constituera aussi un point clé de la thèse. Enfin, une formulation de couche absorbante parfaitement adaptée (PML) sera développée pour reproduire numériquement la propagation d'ondes dans des milieux infinis.
Partenariats académiques et industriels : Société GRAITEC Innovation