Numerical modelling of rigid inclusion reinforced road platform, under surface loading and mobile loading
Modélisation numérique d'une plateforme de chaussée renforcée par inclusion rigide soumis à des charges de surface et des charges mobiles
Résumé
In the context of the French National Project ASIRI+, the behaviour of rigid inclusion systems with thin
platforms has been studied using physical centrifuge models. These systems are particularly useful in cases of road
construction on soft soil subjected to significant settlement, or for studying the behaviour of rigid inclusion systems during
construction phases. However, these systems differ from classic reinforcement systems with rigid inclusions due to the
specificity of the loading. Indeed, on linear infrastructure or circulating platforms, the loadings are limited to small areas,
potentially loading only one inclusion at a time and failing to generate a beneficial arching effect. Moreover, these
loadings are usually moving over time, which modify load transfer and repartition in the rigid inclusions. To complement
the centrifuge model study, we propose a numerical study in this paper to compare results and help analyse the behaviour
of these systems. We first discuss the model fitting on the centrifuge results, followed by a parametric study to analyse the
effect of key parameters on load transfer and failure mechanisms. Lastly, we developed a model representing the
behaviour of these structures under mobile loading. This allowed us to study the evolution of the load transfer mechanism
and the elastic-plastic behaviour of the load transfer platform under several loading cycles.
Dans le cadre du Projet National ASIRI+ (France), le comportement d’un système de renforcement de sol par
inclusion rides avec une plateforme de transfert de charge mince a été étudié à l’aide d’un modèle réduit centrifugé. De tels
systèmes de renforcement de sol sont particulièrement intéressants pour la construction de routes sur des sols meubles
subissant d’importants tassements ou pour l’étude des phases de construction. Cependant, de tels systèmes diffèrent des
systèmes classiques de renforcement par inclusion rigide par la spécificité de leur chargement. En effet, sur les
infrastructures linéaires ou les plateformes de circulation, les charges sont limitées à des zones restreintes, et ne sollicitent
parfois qu’une seule inclusion en même temps, ne créant pas les effets d’arche de report de charge. De plus, ces charges
sont généralement mobiles, ce qui modifie la répartition des charges dans les inclusions. Pour compléter l’étude sur
modèle réduit centrifugé, il est proposé une étude numérique dans le but de confronter les résultats et d’analyser le
comportement du système. Ainsi, dans cet article est présenté le travail de calage du modèle numérique sur les résultats
expérimentaux, puis une étude paramétrique sur quelques paramètres clés dans le but d’analyser leurs influences sur les
mécanismes de report de charge et de rupture. Enfin, un modèle représentant le comportement de la structure soumise à un
chargement mobile est présenté. Il permet d’étudier la variation des effets de transfert de charge et le comportement
élastoplastique de la plateforme sous l’influence de plusieurs cycles de chargement.
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