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

EX 1 — Pieu chargé latéralement (p-y, BNWF)

1. Contexte & énoncé

Pieu isolé en béton armé sollicité par un effort horizontal en tête (séisme, freinage, poussée). On veut la déformée, le moment fléchissant et la mobilisation du sol, et comparer le comportement en sable et en argile.

2. Modèle OpenSees

Poutre élastique (elasticBeamColumn) sur ressorts non-linéaires p-y (PySimple1) reliés par des zeroLength à des nœuds de sol fixes ; charge horizontale en tête, analyse statique.

soilType = 2          # 2 = sable (API) ; 1 = argile (Matlock)
for i in range(nn):                       # un ressort p-y par noeud
    pu, y50 = capacite_py(z_i)            # p_ult x longueur tributaire ; y50
    ops.uniaxialMaterial('PySimple1', i+1, soilType, pu, y50, 0.0)
    ops.element('zeroLength', 2000+i, sol_fixe_i, pieu_i, '-mat', i+1, '-dir', 1)
ops.element('elasticBeamColumn', e, n1, n2, A, E, I, transf)
ops.load(tete, H, 0.0, M0); ops.integrator('LoadControl', 0.05); ops.analyze(20)

Matériau p-y : Boulanger et al. (natif OpenSees). Script complet conservé en interne.

3. Résultats

Fig. 1 — Déformée y(z) et moment M(z) du pieu (sable).

Fig. 2 — Effet du type de sol : moment max et flèche en tête (même charge).

4. Enseignements

5. Hypothèses & limites

Modèle de Winkler non-linéaire (ressorts p-y indépendants), pieu élastique, sol homogène par couche, chargement monotone. Ne traite pas l'effet de groupe 3D, la dégradation cyclique ni la capacité structurelle de la section (voir EX 3). Pour la flexion composée de la section : SECVER.

Figures calculées avec le solveur BNWF de la suite (même physique : poutre sur ressorts p-y) et reproduites par le modèle OpenSees correspondant.