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Modélisation numérique Modélisation numérique

  • Approche numérique simplifiée
  • Approche numérique avancée
  • Optimisation de variante
  • Etudes de l’influence sur l’environnement construit
  • Expertises techniques

La modélisation numérique se met au service des projets de conception ou de modification d’ouvrages de génie civil. Elle fournit des informations essentielles permettant d’améliorer le processus global de réalisation des projets. Nos ingénieurs spécialisés en modélisation numérique interviennent à tout moment : adaptation du dimensionnement avant le début des travaux, optimisation de l’ouvrage pendant la phase d’exécution et vérification lors de la phase finale. Ils apportent un soutien précieux aux équipes diligentées en modélisant de manière réaliste le système physique . Notre bureau bénéficie de l’interaction entre des ingénieurs rompus aux travaux spéciaux et des ingénieurs spécialistes en modélisations numériques.

Approche numérique simplifiée

Une approche simplifiée permet d’estimer rapidement et raisonnablement les déformations et sollicitations des sols et des éléments structuraux. Les logiciels utilisés se basent sur la méthode d’analyse de l’équilibre limite ou sur celle du module de réaction pour prédire le comportement et les sollicitations qui interviendront dans l’ouvrage. Les logiciels utilisés sont entre autres Foxta, Talren et Rido.

Approche numérique avancée

La modélisation aux éléments finis permet de modéliser, de façon poussée, les phénomènes couplés mécaniques, hydrauliques et thermiques en intégrant des lois de comportement avancées pour les sols, les roches et les éléments structuraux ainsi que les aspects tridimensionnels et temporels.

Elle offre une vision précise de l’interaction des sols avec la géostructure et les ouvrages existants voisins et permet d’optimiser le dimensionnement de l’ouvrage tout au long du processus de réalisation ainsi que d’appréhender de manière plus précise les modifications de contraintes du sol et les déformations attendues sur l’ouvrage et dans l’environnement construit situé aux abords du projet. Les logiciels utilisés sont Plaxis 2D et ZSoil 3D.

Elle est utilisée entre autres pour modéliser le comportement de fondations (radier général, pieux, inclusions, etc.), d’enceintes de fouille, de tunnels, de digues, de drains verticaux ainsi que des phénomènes tels que les glissements de terrain.

Elle permet aussi de mieux appréhender les problématiques d’instabilité du sol (ELU Type 3) que les méthodes simplifiées (Talren).

Optimisation de variante

La méthode des éléments finis permet de réduire les incertitudes des prédictions et ainsi d’optimiser les solutions proposées. Cela permet d’avoir des solutions plus économiques et plus écologiques en réduisant la consommation de matériaux.

Des études détaillées de fondations par la méthode des éléments finis peuvent aussi être effectuées pour trouver la variante la plus économique (radier, pieux, inclusions rigides, etc.) garantissant des tassements totaux et différentiels acceptables. Elles peuvent aboutir à la substitution de pieux en faveur d’un radier épais dimensionné selon les efforts obtenus dans la modélisation numérique. De larges économies peuvent être possibles pour le client avec une telle optimisation.

Etudes de l'influence sur l'environnement construit

L’excavation d’un ouvrage géotechnique va se réaliser à côté d’un ouvrage construit ? La modélisation du nouvel ouvrage à côté de l’existant peut se faire afin d’évaluer l’impact sur ce dernier.

Expertises techniques

La modélisation numérique est aussi utilisée dans le cadre d’expertises. Que ce soit auprès de juges, d’avocats ou de compagnies d’assurances, la modélisation numérique permet de représenter les historiques de constructions ayant conduit à l’arrivée d’un sinistre ou d’une déformation trop importante observée. Elle apporte un appui scientifique et technique et permet de distinguer les parts de responsabilités de chaque acteur de l’élaboration d’un projet.

Responsable du service

Rafal Obrzud

Dr ès sc. EPFL, Ingénieur civil, Spécialiste en modélisation numérique

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