Alan JALIL — Directeur technique Structures Arcadis & Enseignant et animateur de formation continue — alan.jalil@estp.fr

EX 2 — Pieu chargé axialement (transfert t-z / q-z)

1. Contexte & énoncé

Pieu foré en argile reprenant une charge verticale de superstructure. On cherche la courbe charge-tassement, la capacité portante (frottement + pointe) et le partage de charge le long du fût.

2. Modèle OpenSees

Barre élastique (Truss) sur ressorts de frottement t-z (TzSimple1) le long du fût + ressort de pointe q-z (QzSimple1) ; charge axiale appliquée par incréments.

for i in range(nn):                       # frottement latéral, un ressort par noeud
    tult = t_max(z_i)*perimetre*dz        # force ultime de frottement
    ops.uniaxialMaterial('TzSimple1', i+1, tzType, tult, z50)
    ops.element('zeroLength', 2000+i, sol_fixe_i, pieu_i, '-mat', i+1, '-dir', 1)
ops.uniaxialMaterial('QzSimple1', 9999, qzType, q_max*A_pointe, 0.05*D)   # pointe
ops.integrator('LoadControl', 1.0/nSteps); # boucle d'incréments -> Q(w)

Matériaux t-z / q-z : Boulanger et al. (natifs OpenSees). Script complet conservé en interne.

3. Résultats

Fig. 1 — Courbe charge-tassement Q–w en tête (asymptote = capacité ultime Q_ult).

Fig. 2 — Effort axial N(z) à la charge de service : la charge décroît par frottement vers la pointe.

4. Enseignements

5. Hypothèses & limites

Transfert de charge (ressorts t-z/q-z indépendants), sol homogène, chargement monotone. Ne traite pas le frottement négatif, le fluage, ni l'effet de groupe (tassement de groupe : outil web PYGAX).

Figures calculées avec le solveur de transfert de charge de la suite et reproduites par le modèle OpenSees correspondant.