Influence de l'eau
Dans GEO5, quand on fait l'évaluation des effets de l'eau sur l'ampleur de pressions des terres derrière la structure pendant le séisme, on fait une différence entre l'eau confinée et non confinée. Quand la face avant de la structure est immergée dans l'eau, on calcule la force de pression hydrodynamique, agissant sur la face avant du mur.
Eau confinée
Ce type de sol est saisi pour des terres avec une perméabilité faible - de moins de k = 1*10-3 cm/s. L'écoulement hydrodynamique dans ces sols est influencé par ex. par la granulosité du sol (la forme des grains et la rugosité de leur surface) ou par la résistance d'une partie de l'eau confinée. Les relations générales de la méthode Mononobe-Okabe ou Arango sont utilisées pour le calcul des effets sismiques. L'unique différence est qu'au lieu de l'angle sismique ψ, c'est l'angle ψ* qui est introduit dans l'équation:
où : | γsat | - | poids volumique du sol saturé en eau |
γsu | - | poids volumique du sol sous l'eau | |
kh | - | coefficient d'accélération sismique horizontale | |
kv | - | coefficient d'accélération sismique verticale |
Eau non confinée
Ce type de sol est saisi pour des terres avec une perméabilité forte - à peu près k > 1*10-1 cm/s. Pour ces sols on suppose que l'écoulement de l'eau dans les pores est largement indépendant des particules du sol (voir, par exemple, le mouvement turbulent des sols à gros grains). Lors du calcul des effets sismiques, ce sont les équations générales de la méthode Mononobe-Okabe ou Arango, qui sont utilisées, à la seule différence qu'au lieu de l'angle sismique ψe, c'est l'angle ψe+ qui est introduit dans l'équation :
où : | γd | - | poids volumique du sol sec |
γsu | - | poids volumique du sol sous l'eau | |
kh | - | coefficient d'accélération sismique horizontale | |
kv | - | coefficient d'accélération sismique verticale | |
GS | - | poids spécifique |
où : | ρs | - | densité apparente des particules solides (grains) du sol |
ρw | - | densité de l'eau |
Outre la pression dynamique du sol, la structure/construction est exposée à la pression hydrodynamique causée par l'eau libre. Dans les zones derrière la structure agit la pression dynamique, avec la répartition parabolique, remplacée dans le programme approximativement par la répartition trapézoïdale.
La résultante de la pression hydrodynamique Pwd derrière la structure se manifeste à la hauteur ywd, mesurée du talon de la structure :
où: | H | - | hauteur de la structure |
et son amplitude est déterminée par la formule :
où: | γw | - | poids volumique de l'eau |
kh | - | coefficient d'accélération sismique horizontale | |
H | - | hauteur de la structure |
Pression hydrodynamique agissant sur la face frontale du mur
La résultante de la pression hydrodynamique Pwd, agissant sur la face avant (frontale) de la structure, à la hauteur ywd du talon de la structure, est comme suit :
où: | H | - | hauteur de la structure |
et son amplitude est déterminée par la formule :
où: | γw | - | poids volumique de l'eau |
kh | - | coefficient d'accélération sismique horizontale | |
H | - | hauteur de la structure |