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Conférence d’Isam Shahrour « Les travaux pratiques dans l’Enseignement » Séminaire international » Les nouvelles approches dans les enseignements de travaux pratiques dans le système LMD », 22-24 mai 2011 Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem (Algérie)
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Les travaux pra,ques dans l’Enseignement
Professeur Isam Shahrour Laboratoire de Génie Civil et géo-‐Environnement
Université Lille1
séminaire interna,onal » Les nouvelles approches dans les enseignements de travaux pra,ques dans le système LMD », 22-‐24 mai 2011 Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem (Algérie)
Les travaux pra,ques Acte pédagogique majeur
• L’étudiant est acteur de sa forma,on
• Selon les disciplines : de l’ordre de 30% du temps de forma,on
Les travaux pra,ques Objec,f
• Mise en contact avec une « réalité » • Illustrer le cours • Développer les capacités d’observa,on, d’analyse, d’instrumenta,on, de mesure et de traitement,
• Confronter la théorie à la réalité • Aborder la complexité,… • Développer la curiosité,..
Quels travaux pra,ques ?
• Cela dépend des disciplines,….
• Illustrer à travers un exemple : le génie civil
L’art de la concep,on, la construc,on, la ges,on et la maintenance de grande variété : -‐ d’ouvrages -‐ d’échelles -‐ d’usages -‐ de matériaux
Le génie civil : -‐ Un des principaux secteurs de l’économie -‐ Grand consommateur de ressources
Des sciences et des technologies pluridisciplinaires
Les secteurs: La Ville
Les réseaux Urbains
Hydraulique et Ressources en eau
Urban area Rural area
inonda,on and pollu,on risk
Water Cycle
Les infrastructure de Transport
Les infrastructures pour l’Energie
Les ouvrages « Offshore »
Les Talus, les excava,ons
Diorite Granite (Light Color)
Diversité de matériaux :
Aléa, risque et vulnérabilité
KOBE, JAPON : 1995 Iran, en 1989 : 40 000 morts
Cadre : Le Développement durable
Complexité et interdépendance
Complexité et interdépendance
Une Démarche : surmonter les difficultés avec une approche spécifique
1) Observer …
Example…
2) Instrumenter, enregistrer, suivre en temps réel
-‐ Différentes échelles : Locale, globale -‐ Ouvrage -‐ Système -‐ Ville … (Ville intelligente,..)
Retour d’expérience • Suite à un événement majeur (séisme, inonda,on,
glissement, effondrement,..) • Analyse d’enregistrements
KOBE, JAPON : 1995
Les incendies
La liquéfac,on
Istanbul Subway
Explora,on, échan,llonnage et essais in situ
Gravimétrie Méthode magné,que Méthodes électriques Méthodes sismiques
Field Drilling and Sampling
•
SPT
Pressiomètre
Vane Shear Test
o Drill test hole o Insert vane o Rotate head o Measure torque o Relate resistance
to soil shear strength
Cone Penetrometer (CPT)
Site Plan
Atrium
Ft
Atrium
60ft boring
50ft boring
30ft boring 40ft boring
A
A
B B
Analysis of Boring Logs
Sandy Silt 100.0’ 98.0’
85.0’
73.0’ 71.0’
63.0’
60.0’
50.0’
Sandy/Silty Clay
Clay
Clay
Silty Sand
Silty Sand
Clay
Very Dense Sand
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80
Water C ontent (%)
Eleva
tion (ft)
wn
L L
P L
This is just one reasonable solution
Your design soil profile does not to be exactly like this
All we need is a soil profile that provides a reasonable representation of average conditions that exist at this site
Profile géotechnique
Essais en vraie grandeur
Full Scale Sta,c Load Tests
Full Scale Sta,c Load Tests
Use of Strain Gauges
Essais en laboratoires
Laboratoire de géotechnique
Laboratoire structures
Ø The moisture content at which a thread of soil just begins to crack and crumble when rolled to a diameter of 1/8 inches
Plastic Limit (PL, wP)
Three Phase Diagram
Solid
Air
Water
Mineral Skeleton Idealization: Three Phase Diagram
Cas pra,ques
Origine de la Résistance des sols
• Deux sources: – Cohésion entre les particules
• Cimentation entre les grains (sables) • Attraction électrostatique entre les particules
(argiles) – Frottement entre les particules (dépend
des forces entre les particules
FroPement et Cohésion
Critère Mohr-‐Coulomb
Cisaillement
σʹ′
Cʹ′
φʹ′
Mesure de la résistance
En laboratoire § Cisaillement direct § Compression simple § Compression Triaxiale
Cisaiellement direct
Compression simple
σ3 = 0
σ1
€
ε =Δll0
σ =PAc
Ru
Compression Triaxiale
σ1
σ3
σ3
σ1
σ
τ
σ1 σ3
Vert. plane
.
Triaxial Compression Test Interpreta,on of Data
σ
τ φσ tan+= cs
σ3 σ1
Tassement et consolida,on
Transcosna Grain Elevator Canada (Oct. 18, 1913)
West side of foundation sank 24-ft
× u0+Δu
σ0 + Δσ
Immediately Aeer Loading
• Point, P
σ0 + Δσ
× u0+Δu
× u0
σ0 + Δσ
Shortly after Loading No settlement
Long after Loading Settlement Complete
Settlement
n Distortion Settlement (Immediate) n Consolidation (Time Dependent) n Secondary Compression time
Settlement
Laboratory Consolidation Test
Test Results
Modélisa,on
- Interaction with adjacent piles
- Interaction with adjacent structures
- Seismic analysis
Tunneling in soe soils
Illustra,on
Maillage : 2214 HEX20 (28471 ddl)
Stockage : 4,3.106 termes non nuls (5% de LC)
E (MPa) ν c’ (MPa) ϕ (°) ψ (°)
Sol 30 0,3 0,005 27 5Revêtement 35000 0,25
Parameter s: αdec = 0,5 ; Ldec = 1D
8D 4D
4,5D
D = 7,5 m H = 2,5D e = 50 cm
Soil sejlement
Tassement (%D) -0,01429 0,0150
0.0 4D x
0
4,5D
z
8D
0.0
y
10D 5D
5D
Maillage : 3912 HEX20 ; 52533 ddl
Stockage : 9,4.106 termes non nuls (4,6%)
as as as = 5 m
hs = 4 m
hs
Internal forced in the structure
30 (C)
30 (T)
10 (C)
15 (T)
13
-44
-16
30
46
-52
15 10
20
Axial forces Shear forces Bending moment
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