Etude de la stabilité à long terme d' un barrage rigide
Sommaire
Introduction générale …………………………………………………………………………….1
Chapitre I: Généralité sur les barrages rigides
I-1- Introduction ............................................................................................................................ .3
I-2- Différents types de barrage rigide ........................................................................................... .3
I-2-1- Barrage en béton………………………………………………....………………………....4
I-2-1-1- Barrages poids ............................................................................................................... ..4
I-2-1-2- Barrages voûtes ............................................................................................................... 6
I-2-1-3- Barrage à contreforts ...................................................................................................... .7
I-2-1-3-1- Modèles de barrage à contrefort…………………………………….………....9
I-2-1-4- Barrage en BCR ............................................................................................................. 11
I-3- Critères généraux de conception d'un profil rigide ................................................................. 12
I-4- Matériaux utilisés pour la réalisation des barrages rigides ..................................................... 13
I-4-1- Béton conventionnel vibré (BCV)……………………………………….....……………...13
I-4-2- Béton compacté au rouleau (BCR)……………………………………….....……………..13
I-5- Risques de rupture d'un barrage ........................................................................................... 14
I-5-1- Causes de rupture……...……………………………………………………….......………15
I-5-2- Types de rupture ……………………………………………………………......….………15
I-6- Stabilités ................................................................................................................................. 16
Chapitre II : Stabilité des barrages rigides
II-1- Introduction ........................................................................................................................... 17
II-2- Actions agissantes sur les barrages ....................................................................................... 17
II-2-1- Actions permanentes ………………………………………………………......…….........18
II-2-2- Actions variables…………………………………………………………......……………20
II-2-3- Action accidentelle sismique……………………………………………......…………......25
II-3- Critères de conception d’un barrage rigide ............................................................................ 26
II-3-1- La règle de tiers central………………………………………………......………………..26
II-3-2- Combinaisons d’actions………………………………………………......………….........26
II-3-2-1- Combinaison quasi-permanente ..................................................................................... 27
II-3-2-2- Combinaisons rares ......................................................................................................... 27
II-3-2-3- Combinaisons extrêmes (accidentelle)……………………………….......……….......28
II-4- Critères sommaires de stabilité ……….…………………...………….…………….……...29
II-4-1- Etude de stabilité…………….………………………………………....…….........…….29
II-4-1-1- Stabilité au glissement……………………………………………........………......….30
II-4-1-3- Stabilité au renversement…………………………………………….......…………....31
II-4-1-4- Stabilité interne…………………………………………………..….......….……… . .31
II-5- Analyse de stabilité d’un barrage rigide …...……………………………………………...31
II-5-1- Vérification de stabilité……………………………………………....…………………. 32
II-5-1-1- Procédés géophysiques... ..………………………………………........……………….32
II-5-2- Sécurité vis-à-vis du glissement…………………………….…….....………………...…33
II-5-3- Sécurité vis-à-vis le renversement……………………………….....………………….....35
II-5-3-1- Méthode pratique de calcul ........................................................................................... 35
II-5-3-2- Les mesures prises dans la conception des ouvrages .................................................... 35
II-5-3-3- Vérification de la stabilité au renversement ................................................................. 36
II-5-3-4- Vérification des contraintes ........................................................................................... 37
II-5-3-5- Amélioration de la sécurité du barrage ......................................................................... 37
Chapitre III : Description du barrage El k’sob
IIІ-1- Historique………………………………………………….……………...……………….39
IIІ-2- Situation géographique du bassin versantK’sob…………..………………...........……….40
IIІ-3- Monographiedubarrage……………..…………..……………………………............……40
IIІ-4- Les fondatio………...…………..………....………...………………………............……..42
IIІ-5- Le corps du barrage…………………………….…………………………............……….44
IIІ-5-1- Les contreforts ........................................................................................................... 44
IIІ-5-2- Les voûtes....................................................................................................................46
IIІ-6- Les matériaux de construction ........................................................................................... 47
III-6-1- L'étanchéité et le collage…….............….....…….…………………............……… 47
IIІ-7- Lithologie de bassin versant du K’sob………….......……………….…….............……….49
Chapitre IV: Etude de stabilité du barrages El k'sob
IV-1- Introuction : ......................................................................................................................... 50
IV-2- Analyse des résultats : ......................................................................................................... 51
IV-2-1- Etude d'état statique: ......................................................................................................... 51
IV-2-1-1- Forces appliquées sur le profile du barrage pour l'étude statique: ................................ 52
IV-2-1-2- Cas retenue rempli en eau, niveau normal: ................................................................... 52
IV-2-1-3- Cas retenue rempli en eau, niveau maximal : ............................................................... 54
IV-2-1-4- Cas vidange rapide : ..................................................................................................... 57
IV-2-1-5- L’interprétation des résultats de l'étude statique :......................................................... 58
IV-2-2- Etude d'état dynamique : .................................................................................................. 59
IV-2-2-1- Forces appliquées sur le profile du barrage pour l'étude dynamique : ......................... 59
IV-2-2-2- Cas retenue rempli niveau normal : .............................................................................. 61
IV-2-2-4- Cas vidange rapide : .................................................................................................... 64
IV-2-2-5- Interprétation des résultats de l'étude dynamique : ....................................................... 65
IV-2-3- Vérification de l'étude dynamique (pseudo statique) renforcée : ..................................... 66
IV-2-3-1- Technique des câbles précontraints ............................................................................... 66
IV-2-3-2- retenue rempli niveau normal : ...................................................................................... 67
IV-2-3-3- Cas retenue rempli niveau maximal .............................................................................. 68
IV-2-3-4- Cas vidange rapide ........................................................................................................ 72
IV-2-3-5- Interprétation des résultats étude dynamique renforcée : ............................................... 73
Chapitre V : Stabilité interne
V-1- Stabilité interne ...................................................................................................................... 74
V-2- Application sur le cas du barrage k’sob ................................................................................ 74
V-2-1- présentation du code de calcul ANSYS ............................................................................ 74
V-2-1-1- Composantes du logiciel ANSYS……………………………………………..........…...75
V-2-1-2- Analyse d’un modèle avec ANSYS…………………………………………….........…76
V-2-1-2-1- Prétraitement (Pre-Processing)……………........…………………............…. 76
V-2-1-2-2- Solution……………………………….........…………………………............ 76
V-2-1-2-3- Post-traitement (Post-Precessing)………….........……………......................... 76
V-3- Etapes d'analyse d'une structure par la MEF en utilisant ANSYS………………..............…77
V-3-1- Définition du problème ...................................................................................................... 77
V-3-1-1- Titre du modèle……………………………………………………………….............…77
V-3-1-2- Géométrie du modèle………………………………………………………….........…..78
V-3-1-3- Définir le type d’élément fini utilisé…………………………………………….............79
V-3-1-4- Définir les propriétés géométriques (Real Constants) ………………………...........…...79
V-3-1-5- Propriétés des matériaux………………………………………………………...........….80
V-3-1-6- Maillage ……………………………………………………………………...........…….81
V-3-2- Solution Phase: Chargement et Résolution du problème .................................................. 83
V-3-2-1- Définir le type d’analyse………………………………………………………..........….83
V-2-2-2- Conditions aux limites…………………………………………………………...........…83
V-3-2-3- Chargement……………………………………………………………………...........…83
V-3-2-4- Lancer la solution du système………………………………………………...........……84
V-3-3- Post processing : Présentation des Résultat:……………………………………............….84
V-3-3-1- Déformation………………………………………………………………............……...85
V-3-3-2- Contraintes normales dans les différentes barres……………………………............…...85
V-4-Application du logiciel sur le profile du barrage ……………………………....................…..86
V-4-1- Géométrie du profile ……………………………………................…………............……86
V-4-2-Maillage de profile…………………………………………........……………............…….87
V-4-3-Conditions aux limites………………………………………...................….............…...88
Conclusion génerale……………………………………...…………………………..............……..90
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