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Theses Year : 2004

Elasto-plastic homogeneization analysis of structures in jointed rock media

Analyse par homogénéisation élastoplastique des ouvrages en milieux rocheux fracturés

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Abstract

The work presented here is devoted to the applications of the homogenization methods to model and to analyse the jointed rock mass built-in structures. After the presentation of the two most used approaches for the analysis of such structures and their domains of pertinency in that first bibliographical section (chap.1), we have formulated, due to some hypothesis on the geometry and the mechanical characteristics of the constituants (rock matrix and joints), the elasto-plastic macroscopic behaviour of the homogenized medium wether the medium is initially periodically or not heterogenous (chap.2). The main features of this behaviour is the absence of hardening and termes of interaction between joints. To validate the finite element code created (Chap.4), we used the analytical solution of the convergence of a circular tunnel (chap.3). Finally we proceed to apply this numerical code to two typical rock mechanics problems (chap.5).
Le travail présenté dans ce mémoire est consacré à l'application des méthodes de changement d'échelles pour la modélisation et le calcul des ouvrages construits en milieux rocheux fracturés. Après avoir présenté les deux approches usuellement adoptées, l'approche discontinue et l'approche continue, et leurs limites en termes de pertinence, dans une première partie essentiellement bibliographique (chap.1), nous avons formulé à partir des hypothèses sur les caractéristiques géométriques et mécaniques des deux constituants (matrice et joints), le comportement macroscopique en élasto plasticité du milieu homogénéisé aussi bien dans le cas périodique que dans le cas des milieux aléatoirement hétérogènes (chap.2). Les deux traits importants de ce comportement sont l'absence d'écruissage et l'absence de terme rendant compte de l'interaction entre les joints se coupant. Afin de valider le code d'éléments finis en déplacement que nous avons mis au point (chap.4), nous avons construit une solution analytique (convergence du tunnel circulaire) pour servir de référence (chap.3). Pour terminer, nous avons procédé à l'application du code numérique construit sur deux problèmes typiques de la Mécanique des Roches (chap.5).
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Dates and versions

pastel-00000822 , version 1 (10-09-2010)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00000822 , version 1

Cite

Ano Atta. Analyse par homogénéisation élastoplastique des ouvrages en milieux rocheux fracturés. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole des Ponts ParisTech, 2004. Français. ⟨NNT : 2004ENPC0007⟩. ⟨pastel-00000822⟩
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