Structures géotechniques sous sollicitations dynamiques

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Ce projet de recherche a pour but le développement d'une méthodologie pour l'évaluation de la liquéfaction et de la réponse dynamique non-linéaire des dépôts géologiques glaciaires et post-glaciaires de l'Est du Canada. Les travaux proposés dans cette demande de subvention se situent dans une perspective appliquée et visent à accroître la maîtrise du risque sismique par la communauté géotechnique canadienne. Les travaux seront structurés suivants deux axes de recherche. Le premier portera sur les effets de site non-linéaires et visera à mieux quantifier les vibrations de sol et leurs effets dans les dépôts géologiques de l'Est canadien. Le problème central de cet axe de recherche est la caractérisation des mouvements sismiques (amplification, résonance, contenu spectral) à la surface des dépôts de sol et a pour objectifs spécifiques de développer un modèle de comportement non-linéaire bien adapté aux sols de l'Est du Canada, de mieux comprendre certains aspects de la réponse dynamique de ces dépôts (effets de site, résonances, amplification, effets non-linéaires), d'améliorer les méthodes de calcul et de caractérisation dynamique de ces dépôts et de proposer des lignes directrices pour réaliser des études spécifiques de site. Le second axe de recherche concerne les applications et examinera deux problèmes: 1) l'évaluation de la liquéfaction d'éléments de  fondations (culées de pont, semelles) construits sur des sables silteux ou des silts et soumis à des vibrations sismiques de forte amplitude et 2) la stabilité dynamique des talus argileux naturels. La méthodologie consistera à mener le talus ou le système sol-fondation (le sol étant alors une masse de sable ou de silt) sollicité dynamiquement par simulation numérique, jusqu'à la rupture non drainée et à la liquéfaction (cas de la fondation sableuse) et de suivre, en parallèle, le comportement de la fondation ou du talus. Nous prévoyons faire des comparaisons entre les méthodes non linéaires rigoureuses, en contraintes effectives, et les approches simplifiées utilisées par la communauté géotechnique (méthode pseudo-statique ou de Seed-Idriss). Ces travaux permettront de cerner le domaine d'application des approches standard et de mieux en comprendre les limitations.