Modèle simplifié 3D de l'interaction sol structure : application au génie parasismique

International audienceIn structural engineering, Soil-Structure Interaction (SSI) is an important phenomenon that has to be taken into account. This paper presents a 3D non linear interface element able to compute SSI. Several approaches exist to take this phenomenon into account: the following work is based on the "macro element" concept. The particularity of the macro-element lies in the fact that the movement of the foundation is entirely described by a system of generalised variables (forces and displacements) defined in the foundation centre. The non linear behaviour of the soil is reproduced using the classical theory of plasticity. The failure surface is defined using an adequate overturning mechanism. The element is able to simulate the 3D behaviour of a circular rigid shallow foundation under monotonic and cyclic static loadings considering rocking. It is implemented into FedeasLab, a finite element Matlab toolbox. Comparisons with experimental results under monotonic static and cyclic loadings show the good performance of the approach.Dans le domaine du génie parasismique, l'interaction du sol avec la structure (ISS) est un phénomène important à considérer pour espérer rendre compte du comportement réel d'une structure et donc évaluer sa vulnérabilité. Ce travail présente la construction d'un élément d'interface 3D modélisant une fondation superficielle circulaire reposant sur un massif de sol semi infini et permettant de prendre en compte l'ISS en considérant la plasticité du sol et le décollement de la fondation. Basé sur la méthode des macro-éléments, cet élément permet de travailler en variables globales (forces et déplacements) et permet ainsi de simplifier le modèle et d'obtenir des temps de calculs très réduits. Il est implémenté dans FedeasLab, un code élément finis développé dans Matlab. Après une description mathématique, des comparaisons avec des résultats expérimentaux d'une fondation soumise à des chargements statiques monotones et cycliques montrent le bon fonctionnement du macro élément 3D d'ISS