MEF vs CADAM3D

Méthode des éléments finis

modèle d'éléments finis
  • Analyse de contraintes, de stabilité et du comportement;
  • Meilleure estimation de la distribution des contraintes;
  • Inclusion de non linéarité;
  • Modélisation de sections arbitraires;
  • État de l'art;
  • Niveau d'expertise requis: Élevé;
  • Méthode qui demande beaucoup de temps et de ressources.
  • Post-processeur requis pour calculer les résultats clés.

CADAM3D

Modèle CADAM3D
  • Analyse de contraintes et de stabilité;
  • La distribution des contraintes se base sur la théorie de poutre;
  • Le matériau est homogène, isotrope et linéaire. La fissuration des joints de levée peut toutefois être calculée;
  • Plus approprié pour les sections "régulières";
  • Niveau d'expertise requis: Moyen;
  • Méthode très rapide;
  • Accent mis sur les indicateurs de performance le long des joints de levée;
  • Traitement automatisé de toutes les combinaisons de charge;
  • Interprétation des résultats à l'aide d'outils de visualisation avancés.

Comparaison

Facteurs de sécurité au glissement pour le cas sismique:

Ce graphique présente les facteurs de sécurité au glissement pour le cas sismique en fonction de l'élévation de la structure pour les deux types de modélisation présentés ci-dessus. Les deux méthodes donnent des résultats similaires tandis que CADAM3D offre des valeurs plus conservatrices sauf pour la partie supérieure de la structure. De plus, les calculs avec CADAM3D ont nécessité environ 10 fois moins de temps d'ingénierie qu'avec la méthode des éléments finis.

Quels sont les inconvénients des éléments finis:
  • Les analyses par éléments finis requièrent des ressources, une expertise, du temps et un processus de validation exhaustif;
  • En utilisant des éléments finis, il est difficile de modéliser:
    (1) l'effet de la fissuration sur la distribution des sous-pressions;
    (2) la réduction de la résistance au niveau des joints de levée;
    (3) l'inclusion d'éléments fluides.
  • Le nombre de cas de charges et de combinaisons de charges est généralement élevé;
  • Les hypothèses de simplification de l'analyse (incertitudes sur les charges et les résistances) peuvent être en contradiction avec le niveau de sophistication;
  • Des analyses paramétriques sont souvent nécessaires:
    (1) pour tenir compte des incertitudes concernant les charges et les résistances;
    (2) identifier quels paramètres influencent davantage les résultats.
  • Les temps d'analyse et le traitement des résultats pour obtenir les indicateurs de stabilité sont très importants et nécessitent souvent des post-processeurs internes.
Impacts bénéfiques de CADAM3D:
  • Dans la majorité des cas, la méthode de gravité et l'analyse sismique pseudo-dynamique conviennent aux analyses de stabilité.;
  • Normalise les hypothèses, assure la continuité et la robustesse des résultats;
  • Élimine l'utilisation de feuilles de calcul personnelles;
  • Développe une base de données de modèles de barrage;
  • Permet une évaluation et une réponse rapide à diverses questions;
  • Prise en compte d'aspects complexes pour une meilleure évaluation de la sécurité des structures gravitaires (par exemple, la fissuration);
  • Permet la standardisation à partir d'un seul logiciel pour les études de stabilité;
  • Permet la formation d'ingénieurs et l'identification des paramètres de modélisation pouvant influer sur la stabilité des barrages.