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Actes de la conférence > Par auteur > Varela Valdez Alberto

Mercredi 6
Modélisation numérique, physique, simulation, effet d’échelle
8 - Daniel Billaux (ITASCA) & Albert Giraud (Géoressources)
› 16:45 - 17:00 (15min)
› Salle 101
Répliques virtuelles de joints rocheux : simulation par éléments discrets du comportement en cisaillement
Antoine Marache  1, *@  , Alberto Varela Valdez  1@  , Stéphane Morel  1@  , Joëlle Riss  1@  
1 : Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux  (I2M)  -  Site web
Université de Bordeaux, CNRS : UMR5295
33400 Talence -  France
* : Auteur correspondant

La compréhension du comportement mécanique en cisaillement des joints rocheux sous contrainte normale ou rigidité constante a une longue histoire. Les études successives ont, en particulier, eu pour but de déterminer l'influence de la morphologie des épontes des joints sur leur comportement. Un problème majeur tenait à ce que, une fois cisaillé, le joint, endommagé, ne pouvait plus être réutilisé pour de nouveaux essais ; il ne pouvait y avoir de comparaison d'essais à morphologie des épontes constante. Pour pallier cette difficulté diverses méthodes ont été mises au point dont celle de Ladanyi et Archambault (1969) qui ont utilisé des joints artificiels à la morphologie géométriquement simple ou, celle développée par Flamand (2000) qui a utilisé des répliques en mortier, toutes identiques, d'une même fracture naturelle. Ces répliques ont été cisaillées sous plusieurs niveaux de contrainte normale, dans plusieurs directions en s'arrêtant à différents niveaux de déplacement horizontal et en utilisant à chaque nouvel essai une nouvelle réplique. Cette méthode s'est avérée riche d'enseignements mais lourde à mettre en place et onéreuse. On propose, ici, une méthode d'obtention de joints rocheux numériques utilisables pour des simulations du comportement en cisaillement et s'appuyant sur la méthode des éléments discrets. La méthodologie mise en œuvre afin de reproduire la rugosité des épontes de la fracture naturelle à l'origine des répliques utilisées par Flamand sera présentée. Dans cette étude, les éléments discrets reproduisent le squelette granulaire du mortier tandis que la cohésion assurée par la matrice cimentaire est modélisée par un maillage de poutres entre particules. Les stratégies mises en place pour garantir des temps de simulations raisonnables (code PFC3D, Itasca) tout en garantissant un contrôle de la morphologie des joints seront détaillées. Enfin, les résultats des simulations de cisaillement seront présentés et comparés aux essais en laboratoire de Flamand.


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