Analyse analytique et numérique d’un rideau de palplanches

Abstract

الملخص (بالعربية):

لأسباب تقنية واقتصادية، إن الجودة في مشاريع الهندسة المدنية أساسها العمل لأطول خدمة ممكنة بأقل صيانة.تتكون ستائر الألواح من أشكال معدنية بشكل عام ، متداخلة ويتم ردمها في ااتربة ، لتشكل جدار عموديً. إن الصدء ، سواء كان ملامسا للماء أو التربة أو الغلاف الجوي ، هو ظاهرة معقدة تسبب انخفاضا في سمك الحديد. العمل المقدم هو جزء من آليات لاجراء إعادة تقييم للحياة كومة رقة الإبقاء على الهياكل الخاضعة للصدء، قمنا بتحليل ومقارنة التآكل نماذج تجريبية مع الكود الأوربي 3 ، الجزء 5 لتقدير معدل التآكل وفقدان سماكة كومة صفائح الفولاذ . كما تم تطوير نماذج عددية لدراسة تأثير التآكل على الخواص الميكانيكية الكهروكيميائية لستائر الألواح واستقرار التربة مدعومة بمحاكاة اقتران متعددة العوامل. تسمح هذه النماذج بمحاكاة وتوقع التآزر لتركيز الإجهاد والتآكل الموحد والموضعي على أكوام الصفيحة .تظهر النتائج أنه يجب التأكد من أن أقصى لحظات الانحناء لا تحدث في نفس مستوى مناطق التآكل الرئيسية. وبالإضافة إلى ذلك، فمن الممكن لوضع الحد الأعلى والحد الأدنى المقابلة على التوالي إلى وجود الماء والتربة للتنبؤ بفقدان سماكة الجدار بسبب الصدء. أيضا للتنبؤ بسيناريوهات التآكل من جدران من خلال فترة مدة الاستخدام وهذا من خلال استغلال برمجيات العناصر المحدودة كومصول .

الكلمات المفتاحية: جدار الاستناد الحديدي، الصدء، الكود الأوربي 3 الجزء 5، نموذج تجريبي، تحليلي ، رقمي

Résumé (Français) :

Pour des raisons technico-économiques, la qualité première d'un ouvrage de génie civil est de servir le plus longtemps possible avec un minimum d'entretien. Les rideaux de palplanches sont constitués de profilés généralement métalliques, emboîtées les uns dans les autres et battus dans le sol de fondation, pour former un écran souvent vertical. La corrosion, qu’elle soit due au contact avec l’eau, le sol et/ou l’atmosphére est un phénomène d’altération complexe difficile à prévoir qui provoque une réduction de la section d’acier. Le travail presenté s’inscrit dans le cadre de la comprehention des mécanismes de la corrosion afin de réaliser une ré-évaluation de la durée de vie des ouvrages de soutènement en palplanches soumis à la corrosion, nous avons analysé et comparé des modèles analytiques de la corrosion avec l'Eurocode 3, Partie 5 pour estimer le taux de corrosion et la perte d'épaisseur du rideau de la palplanche en acier, également des modèles numériques sont développés pour étudier l'effet de la corrosion sur les propriétés mécanique du rideau de palplanches et la stabilité de l'ouvrage grâce à une simulation numérique utilisant les techniques de couplage multi-physique. Ces modèles permettent la simulation et la prédiction de la synergie de la concentration des contraintes et de la corrosion uniforme et localisée sur les palplanches. Les résultats montrent qu'il faut veiller à ce que les moments de flexion maximum ne se produisent pas au même niveau que les zones de corrosion principales. De plus, il est possible de définir une limite supérieure et une limite inférieure, correspondant respectivement à la présence d'eau et aux sols, afin de prédire la perte d'épaisseur due à la corrosion aussi de prédire les scenarios de corrosion de rideaux de palplanches à travers leur durées de services en utilisant le logiciel des éléments finis Comsol Mots-Clés : Palplanches, Corrosion, Eurocode 3 partie 5, Analytique, Numérique

Résumé (Anglais) :

For technico-economic reasons, the main quality in civil engineering works is to serve as long as possible with a minimum of maintenance. The sheet piles consist of generally metallic profiles, nested one inside the other and beaten in the foundation ground, to form a screen often vertical. Corrosion, whether in contact with water, soil and the atmosphere, is a difficult complex weathering phenomenon that causes a reduction in the steel section. The work presented is part of the understanding of corrosion mechanisms in order to carry out a re-evaluation of the service life of correded sheet piles, we have analyzed and compared empirical models of corrosion with Eurocode 3, Part 5 to estimate corrosion rate and thickness loss of steel sheet pile also numerical models are developed to study the effect of corrosion on the mechanical properties of sheet pile and stability of soil supported by a multiphysics coupling simulation. These models allow the simulation and prediction of the synergy of stress concentration and uniform and localized corrosion on sheet piles. The results show that it must be ensured that the maximum bending moments do not occur at the same level as the main corrosion zones. In addition, it is possible to define an upper limit and a lower limit, respectively corresponding to the presence of water and soils, to predict the loss of thickness due to corrosion also to predict the corrosion scenarios of sheet pile walls through their time of service lives by use of software of finite elements Comsol. Keywords: Sheet piles, Corrosion, Eurocode 3 part 5, Empirical model, Analytical, Numerical