Outil 2D d'analyse mécanique et paramétrique des chaussées fissurées

Ce papier présente un outil de calcul rapide et utile à l'ingénieur pour l'analyse des champs mécaniques dans les structures multicouches de chaussée fissurées. La chaussée est choisie équivalente à trois couches élastiques et homogènes reposant sur un sol. Le sol est modélisé au moyen d'une couche dite de cisaillement ajoutée à un massif de ressorts élastiques (Massif de Winkler) afin d'assurer le transfert des contraintes de cisaillement entre la chaussée et les ressorts. Le quadri-couche total (3 couches de chaussée plus 1 couche de cisaillement) est modélisé à l'aide d'un modèle simplifié (M4-5n) développé pour l'analyse du délaminage des matériaux composites. Le système de douze équations différentielles d'ordre 2 résultant, écrit complètement analytiquement, est résolu par différences finies (Newmark) dans le cas 2D des déformations planes. Sur une chaussée contenant une fissure verticale le long d'une de ses couches, les solutions semi-analytiques sont obtenues en moins d'une seconde. Cet outil autorise ainsi des études paramétriques telles que la distribution des champs mécaniques (en particulier les contraintes d'interface) en fonction de la position de la charge plus ou moins distante de la fissure verticale. Cette nouvelle modélisation montre son efficacité par rapport à l'emploi d'un code aux éléments finis classique