SLS analysis of soil-structure interaction using direct methods

While significant attention has been paid in the past to ULS analysis both in the literature and in design codes such as Eurocode 7, comparatively less attention has been paid to the SLS which has equivalent importance in many cases. While elasto-plastic FE analysis can address both SLS and ULS analysis there remains a need for simple ‘direct' approaches for routine use, that can inherently deal with the non-linearity and uncertainty in soil stress-strain behaviour, and handle complex geometries. This paper presents initial work aimed at developing a simple, direct, fully general SLS method. It investigates simple energy and mobilized strength design (MSD) based approaches that derive SLS results from either a simple linear elastic analysis or a plastic limit analysis. Both of these analysis methods can be implemented as robust numerical direct methods. The example of a flexible footing is investigated. Advantages and limitations of the method are discussed.

Alors qu'une attention importante a été portée dans le passé à l‘analyse ULS, à la fois dans la littérature et dans les codes de calculs tel que l‘Eurocode 7, une attention relativement moindre a été accordée à l‘analyse SLS, qui a une importance équivalente dans de nombreux cas. Bien qu'une analyse EF élasto-plastique puisse traiter à la fois les analyses SLS et ULS, il reste nécessaire de développer des approches «directes» simples pour une utilisation de routine, qui puissent prendre en compte intrinsèquement la non-linéarité et l‘incertitude liées au comportement en contrainte-déformation du sol et gérer des géométries complexes. Cet article présente les premiers travaux visant à développer une méthode générale SLS simple et directe. Des approches basées sur l‘énergie et sur le calcul de la résistance mobilisée (MSD) sont étudiées, donnant des résultats SLS pour une analyse élastique linéaire ou pour une analyse limite plastique. Ces deux méthodes d‘analyse peuvent être mises en æuvre sous la forme de méthodes numériques directes robustes. L‘exemple d'une semelle de fondation flexible est étudié. Les avantages et les limites de la méthode sont discutés.