Comité Français des Barrages et Réservoirs

Barrage de Bort les Orgues

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doi_cfbr_colloque2019_b23

Quel critère pour analyser les contraintes de cisaillement entre un barrage et sa fondation ? Exemples mis en œuvre sur des projets de confortement


Claire JOUY, Christine NORET, Xavier MOLIN, Patrice ANTHINIAC (TRACTEBEL ENGINEERING)

Éditeur : Comité Français des Barrages et Réservoirs - CFBR - ISBN 979-10-96371-09-9

Colloque : Justification des barrages : état de l’art et perspectives - Chambéry, France
Année d’édition 2019

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Title : What criteria to analyse shear stresses between a dam and its foundation ? implementation on reinforcement projects

Résumé
Les barrages-voûtes transmettent les efforts hydrostatiques à la fondation par effet d’arc. Leur résistance repose sur la résistance à la compression du béton, et non pas sur un ratio poids/poussée hydrostatique. Néanmoins, la question du transfert des efforts entre le barrage et la fondation doit être posée.
Les discussions au sein du GT voûte du CFBR, qui a émis les recommandations provisoires pour la justification de ces ouvrages, ont soulevé des divergences de pratiques pour analyser la reprise des efforts de cisaillement dans la zone du contact entre le barrage et sa fondation, et la difficulté de fixer des critères de projet. Du fait d’une géométrie de contact irrégulière et de l’hyperstatisme de la structure, il peut exister localement des déplacements irréversibles sans pour autant remettre en question la stabilité globale de l’ouvrage.
En pratique, diverses méthodes sont possibles pour déterminer un facteur de sécurité lié au non glissement dans la zone du contact barrage-fondation :
(i) par un bilan sur les efforts normaux et tangentiels : il se pose alors la question de la surface d’intégration des contraintes qui n’est généralement pas plane.
(ii) par un bilan sur les contraintes : très souvent, certaines zones (localisées) sont en dehors du domaine élastique linéaire.
(iii) par un calcul non-linéaire : quels déplacements irréversibles sont acceptables ? Comment quantifier les marges de sécurité en situation post-glissement ?
Au travers d’analyses réalisées antérieurement à l’établissement des recommandations du GT Voûte dans le cadre des projets de confortement des barrages de Pont du Roi, de Bimont et des Cammazes, des critères de dimensionnement sont présentés et discutés.

Abstract
Arch dams transmit hydrostatic forces to the foundation by arc effect. Their strength is based on the compressive strength of the concrete, and not on a weight / hydrostatic pressure ratio. Nevertheless, the question of the transfer of the forces between the dam and the foundation need to be raised.
Discussions within the arch dams workgroup of CFBR, which issued provisory recommendations for the justification of these structures, have raised divergent practices to analyze the resumption of shear forces in the area of contact between the dam and its foundation, and the difficulty of setting project criteria. Due to an irregular contact geometry and the hyperstatism of the structure, irreversible displacements may exist locally without questionning the overall stability of the structure.
In practice, various methods are possible to determine a safety factor related to non-slip in the area of the dam-foundation contact :
(i) by a review of the normal and tangential forces : it raises the question of the surface of integration of the stresses which is generally not flat.
(ii) by a review of the stresses : very often, some (localized) zones are outside the linear elastic domain.
(iii) by a non-linear calculation : which irreversible displacements are acceptable ? How to quantify margins of safety in a post-slip situation ?
Through analyzes carried out before the recommendations of the arch dams workgroup of CFBR were published as part of the reinforcement projects of Pont du Roi, Bimont and Cammazes dams, project criteria are presented and discussed.

Citation
JOUY, NORET, MOLIN, PANTHINIAC. Quel critère pour analyser les contraintes de cisaillement entre un barrage et sa fondation ? Exemples mis en œuvre sur des projets de confortement. In Colloque Justification des barrages : Etat de l’art et Perspectives. Chambéry : CFBR - 27,28 novembre 2019. ISBN 979-10-96371-09-9. doi : 10.24346/cfbr_colloque2019_b23


Voir aussi : Colloque Justification des barrages : état de l’art et perspectives

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