Code_Aster ®
Version
6.5

Titre :

SSNV158 - Essai triaxial drainé avec le modèle de Laigle

Date :
05/10/04
Auteur(s) :
C. CHAVANT, R. FERNANDES Clé
:
V6.04.158-A Page :
1/12

Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
















Manuel de Validation
Fascicule V6.04 : Statique non linéaire des structures volumiques
Document : V6.04.158




SSNV158 - Essai triaxial drainé avec le modèle de
Laigle




Résumé

Ce test permet de valider le modèle de Laigle en mécanique des roches (formalisme CIH). Il s'agit d'un essai
triaxial en condition drainée. Les calculs sont effectués uniquement sur la partie solide du sol sans couplage
hydromécanique. On applique quatre niveaux de confinement (8 MPa ­ 4 MPa ­ 2 MPa ­ 1 MPa). Par raison
de symétrie, on ne s'intéresse qu'au huitième d'un échantillon soumis à un essai triaxial. La modélisation est
axisymétrique.

Il s'agit d'un test de non régression. Néanmoins, les résultats obtenus avec le Code_Aster ont été post-traités
avec Excel et comparés avec ceux obtenus avec une version privée du logiciel FLAC-2D.
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1
Problème de référence

1.1 Géométrie

z
e
hauteur :
h = 1 m
largeur :
l
= 1 m
épaisseur :
e = 1 m
C
h
A
B
y
x
l


Coordonnées des points (en mètres) :

A
B
C
D
x 0. 0.
0.5 1.
y 0. 1.
0.5 1.
z 0. 0.
0.5
0.


1.2
Propriété de matériaux

E = 1500,00 103 kPa
= 0,27

=
;
132
.
0
ult
= .
0
;
005
e
m =
;
0
.
2
ult
m = .
7 ;
0
e
a =
;
65
.
0
e
m
=
;
0
.
15
pic
a =
;
5
.
0

pic
=
;
45
.
0
=
;
25
.
0
=
;
7
.
0
cjs
=
10

09
.
9
6
;
Pa
1
p
=
10

05
.
23
6
;
Pa
p2
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1.3
Conditions initiales, conditions aux limites, et chargement

Phase 1 :
On amène l'échantillon à un état homogène : 0 = 0 = 0
xx
yy
zz , en imposant la pression de
confinement correspondante sur les faces avant, latérale droite et supérieure. Les déplacements sont
bloqués sur les faces arrière ( ux = 0 ), latérale gauche ( uy = 0 ) et inférieure ( uz = 0).

Phase 2 :
On maintient les déplacements bloqués sur les faces arrière ( ux = 0 ), latérale gauche ( uy = 0 ) et
inférieure ( uz = 0), ainsi que la pression de confinement sur les faces avant et latérale droite. On
applique un déplacement imposé sur la face supérieure : u (t)
z
, de façon à obtenir une déformation
=
%
20
-
(comptée à partir du début de la phase 2).
zz



2
Solution de référence

2.1
Résultats de référence

Contraintes xx , yy et zz au point D.
Déplacements , au point D.
xx
yy


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Références fournies par le logiciel FLAC-2D :

courbes Q-eps1
25,00
20,00
FLAC 1 MPa
15,00
FLAC 2 MPa
FLAC 4 MPa
ateur (MPa)
FLAC 8 MPa
10,00
dévi
HB-CJS
5,00
0,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
eps1



eps1-epsv
2,00
1,50
1,00
1Mpa
2Mpa
0,50
4Mpa
epsv
8Mpa
HB-CJS
0,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
-0,50
-1,00
eps1

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3 Modélisation
A

3.1
Caractéristique de la modélisation

2D :
y
z
x

Découpage : 1 en hauteur, 1 en largeur.

Chargement de la phase 1 :
Pression de confinement : 0
0
= = ­ 8 MPa.
xx
zz


3.2
Caractéristique du maillage

Nombre de noeuds : 4
Nombre de mailles et types : 1 QUAD4 et 4 SEG2


3.3 Fonctionnalités
testées

Commandes




DEFI_MATERIAU LAIGLE



STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION
'LAIGLE'

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4
Résultats de la modélisation A

4.1 Valeurs
testées

Pour 0
0
= = ­ 8 MPa
xx
zz

Localisation
Numéro d'ordre
Contrainte (MPa)
Aster
Point D
5
xx
­ 8.000

49
xx
­ 8.000

5
zz
­ 8.000

49
zz
­ 8.000

5
yy
­ 31.5966

10
yy
­ 31.1055

16
yy
­ 29.9622

25
yy
­ 26.3670

30
yy
­ 24.3922

40
yy
­ 24.0000

49
yy
­ 24.0000


Localisation Numéro
d'ordre
Déformation
Aster
* E-02
Point D
1
xx
0.324
10
xx
0.692805

40
xx
7.140
1
yy
­ 1.200

5
yy
­ 1.580
10
yy
­ 2.053
25
yy
­ 8.000
48
yy
­ 19.04

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5 Modélisation
B

5.1
Caractéristique de la modélisation

2D :
y
z
x

Découpage : 1 en hauteur, 1 en largeur.

Chargement de la phase 1 :
Pression de confinement : 0
0
= = ­ 4 MPa.
xx
zz


5.2
Caractéristique du maillage

Nombre de noeuds : 4
Nombre de mailles et types : 1 QUAD4 et 4 SEG2


5.3 Fonctionnalités
testées

Commandes




DEFI_MATERIAU LAIGLE



STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION
'LAIGLE'

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6
Résultats de la modélisation B

6.1 Valeurs
testées

Pour 0
0
= = ­ 4MPa
xx
zz

Localisation
Numéro d'ordre
Contrainte (MPa)
Aster
Point D
5
xx
­ 4.000
49
xx
­ 4.000

5
zz
­ 4.000
49
zz
­ 4.000

5
yy
­ 19.6729
10
yy
­ 17.9207
16
yy
­ 16.9627
25
yy
­ 14.1850
30
yy
­ 12.4257
40
yy
­ 12.0000
49
yy
­ 12.0000


Localisation Numéro
d'ordre
Déformation
Aster
* E-02
Point D
1
xx
0.216
10
xx
0.757

40
xx
7.195
1
yy
­ 0.800

5
yy
­ 1.240
10
yy
­ 1.789
25
yy
­ 7.000
48
yy
­ 16.000

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7 Modélisation
C

7.1
Caractéristique de la modélisation

2D :
y
z
x

Découpage : 1 en hauteur, 1 en largeur.

Chargement de la phase 1 :
Pression de confinement : 0
0
= = ­ 2 MPa.
xx
zz


7.2
Caractéristique du maillage

Nombre de noeuds : 4
Nombre de mailles et types : 1 QUAD4 et 4 SEG2


7.3 Fonctionnalités
testées

Commandes




DEFI_MATERIAU LAIGLE



STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION
'LAIGLE'

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8
Résultats de la modélisation C

8.1 Valeurs
testées

Pour 0
0
= = ­ 2 MPa
xx
zz

Localisation
Numéro d'ordre
Contrainte (MPa)
Aster
Point D
5
xx
­ 2.000

5
zz
­ 2.000

5
yy
­ 10.7188
10
yy
­ 9.7927
16
yy
­ 9.1268
25
yy
­ 6.2033
30
yy
­ 6.0968
40
yy
­ 5.9965
49
yy
­ 5.9942


Localisation Numéro
d'ordre
Déformation
Aster
* E-02
Point D
1
xx
0.216
10
xx
1.151

40
xx
8.048
1
yy
­ 0.800

5
yy
­ 1.387
10
yy
­ 2.120
25
yy
­ 12.000
48
yy
­ 15.500

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9 Modélisation
D

9.1
Caractéristique de la modélisation

2D :
y
z
x

Découpage : 1 en hauteur, 1 en largeur.

Chargement de la phase 1 :
Pression de confinement : 0
0
= = ­ 1 MPa.
xx
zz


9.2
Caractéristique du maillage

Nombre de noeuds : 4
Nombre de mailles et types : 1 QUAD4 et 4 SEG2


9.3 Fonctionnalités
testées

Commandes




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STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION
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10 Résultats de la modélisation D

10.1 Valeurs
testées

Pour 0
0
= = ­ 1MPa
xx
zz

Localisation
Numéro d'ordre
Contrainte (MPa)
Aster
Point D
296
xx
­ 1.000
596
xx
­ 1.000

296
zz
­ 1.000
596
zz
­ 1.000

196
yy
­ 4.7247
296
yy
­ 4.1666
312
yy
­ 4.0928
496
yy
­ 3.4030
596
yy
­ 3.1056


Localisation Numéro
d'ordre
Déformation
Aster
* E-02
Point D
196
xx
2.4608
396
xx
4.7711

596
xx
6.8830
196
yy
­ 3.9200

296
yy
­ 5.9200
396
yy
­ 7.9200
496
yy
­ 9.9200
596
yy
­ 11.9200


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