Enquête expérimentale et numérique sur l'influence de la densité relative sur le comportement des semelles annulaires sur une surface inclinée

Les semelles annulaires sont un type de fondation crucial pour soutenir des structures grandes et hautes, car elles améliorent la stabilité structurale, réduisent le risque de renversement et résistent aux forces latérales. Par rapport aux fondations circulaires conventionnelles, les semelles annulaires permettent également des économies en matériaux de construction et en coût global. Cette étude examine le comportement des semelles annulaires avec des rapports de rayon de n = 0,25, 0,5 et 0,75. Les modèles consistent en des semelles en acier d'une épaisseur de 50 mm et d'une surface de 2200 mm², placées sur un sol granulaire sablonneux avec un poids unitaire sec de 16 kN/m³ et une densité relative de 50 %. Les semelles ont été positionnées à une distance de b/Do​=1 du sommet de la pente afin d'évaluer l'influence des surfaces inclinées. Une modélisation en centrifugeuse a été employée pour simuler des contraintes de terrain réalistes, tandis que des analyses numériques ont été réalisées à l'aide de PLAXIS 3D pour vérifier et compléter les données expérimentales. Les résultats montrent que la capacité portante des fondations annulaires diminue à mesure que l'inclinaison de la surface augmente de 10° à 20°. En moyenne, cette réduction est d'environ 10 à 15 %, indiquant l'effet significatif de l'angle de pente sur le rendement des fondations. De plus, l'augmentation du rapport de rayon de la semelle entraîne une diminution supplémentaire de la capacité portante, ce qui concorde avec des études antérieures. L'approche combinée expérimentale et numérique souligne l'importance de prendre en compte l'inclinaison de la pente et la géométrie dans la conception des semelles annulaires. Ces résultats offrent des orientations pratiques pour améliorer la stabilité des fondations et l'efficacité des coûts dans les applications d'ingénierie géotechnique impliquant des sols sablonneux en pente.