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Technical Committee 209 /
Comité technique 209
rupture est de l’ordre de 3 à 5% du diamètre du pieu. Le
caractère ductile de la rupture est confirmé. Les frottements sont
modestes (f < 45kPa).
Figure 6. Courbes de mobilisation des frottements locaux obtenues lors
de l’essai statique de référence sur le pieu F4.
5 ESSAIS CYCLIQUES
5.1
Essais cycliques sur pieu vierge
La Figure 7 représente la séquence d’essais de chargements
réalisés sur le pieu F5 vierge de tout chargement. Leurs
caractéristiques sont données dans le Tableau 1
Tableau 1 : Caractéristiques des chargements appliqués au pieu F5
C : cyclique Q
uc
: 1100 kN (pieu F1)
L’essai CC1 a été réalisé avec un taux de chargement
relativement modeste (Q
max
/Q
uc
= 0,63). Il a été arrêté
prématurément en raison de l’instabilité d’un pieu de réaction
mais il est manifeste que la rupture était imminente après
seulement 14 cycles. La rupture est définie pour un déplacement
cyclique permanent de la tête du pieu de 3% du diamètre soit
12mm.
L’essai CC2, enchaîné avec un taux nettement plus faible
(Q
max
/Q
uc
= 0,35), a pu être conduit à 5000 cycles mais pour un
déplacement additionnel permanent de plus de 16mm.
L’essai CC3 (Q
max
/Q
uc
= 0,54) a provoqué un déplacement
supplémentaire de 6mm pour seulement 280 cycles.
CC1
CC3
Figure 7. Courbes charges-déplacements en tête obtenues lors des essais
de chargements réalisés sur le pieu F5.
Il est à noter que la vitesse d’évolution des déplacements en
tête pour un nombre de cycles donné augmente avec le taux de
chargement. Cependant pour chacun des essais cette vitesse
décroît avec le nombre de cycles (Figure 8). Cette observation
peut paraître contradictoire avec le constat de rupture.
CC2
Figure 8. Courbes déplacement en tête en fonction du nombre de cycles
obtenues lors des essais de chargements réalisés sur le pieu F5.
Une observation fine des phénomènes générés par les
chargements cycliques sur un pieu dans un sable permet de
mieux comprendre cet apparent paradoxe. Les cycles
provoquent une succession de petits glissements relatifs sol-pieu
dont le cumul détermine le déplacement global. La vitesse de
déplacement est fonction de l’amplitude et du niveau de
chargement mais ces paramètres conditionnent également
l’évolution du frottement qui peut se détériorer (cycles sévères)
ou s’améliorer (petits cycles). Sur un pieu sollicité en traction,
la vitesse initiale se modifie pour conduire vers la rupture de
plus en plus rapide ou vers la stabilisation (Tsuha et al., 2012).
La rupture peut être indifféremment définie de manière
conventionnelle (par exemple 0,1D) ou en terme de
déplacement acceptable. Sur un pieu en compression, le
déplacement s’accompagne d’une mobilisation progressive de
l’effort de pointe de sorte que dans tous les cas le pieu tend vers
la stabilisation. Il en résulte que le critère de rupture doit être
défini en terme de déplacement acceptable et non de manière
conventionnelle. Le critère peut être alors atteint aussi bien en
phase de vitesse de déplacement croissante que décroissante.
Dans le premier cas, le nombre de cycles amenant à la rupture
est faible. Dans le deuxième cas il peut être très élevé. On peut
alors introduire la notion de zones instables et métastables (e.g.
Puech et al, 2013).
Test
F5-
Type
Date
f
(Hz)
Q
m
/
Q
uc
Q
c
/
Q
uc
N
Installation
25/11/11
CC1
C 08/03/12
0,5
0,36
0,27
14
CC2
C 08/03/12
0,5
0,27
0,09 5000
CC3
C 08/03/12
0,5
0,36
0,18
280
CC1
CC3
CC2
