Stage - Interaction Sol-Structure des Structures Fortement Enterrées Sous Séisme - Vers une Approche Plus Réaliste H/F - Setec

setec est un groupe d'ingénierie français, indépendant et pluridisciplinaire, reconnu pour la réalisation de projets complexes et innovants à travers le monde. Animés par l'esprit "Ingénieurs et Citoyens", passionnés par la technique, nos 4 000 collaboratrices et collaborateurs mobilisent chaque jour leurs compétences qu'ils mettent au service des clients et des projets.

setec nucléaire, filiale à taille humaine du groupe setec, oeuvre pour le développement d'une énergie décarbonée, clé de la transition énergétique. Spécialiste dans notre domaine, nous intervenons, dans le cadre de nos projets, sur les études de conception et d'exécution, la gestion de projets, la maîtrise d'oeuvre, l'assistance à maîtrise d'ouvrage, le conseil et l'expertise.

Du génie civil, en passant par la mécanique, la ventilation, la sûreté nucléaire, la radioprotection, les agressions (séismes, explosions, inondations, ...) et l'étude de risque incendie, setec nucléaire dispose de compétences très complémentaires. Aujourd'hui, la capitalisation de ces expériences pluridisciplinaires permet à setec nucléaire de se positionner sur des projets d'ingénierie complexe, afin d'accompagner ses clients sur les phases de requalification, de constructions neuves, d'études de nouveaux modèles, de projets de démantèlement et de stockage de déchets.

Société en plein développement, nous sommes présents sur l'ensemble de la France à travers nos différentes agences, nous permettant d'être au plus près de nos clients.

setec est engagée en faveur de la Diversité et de l'Inclusion. Nous recrutons et reconnaissons tous les talents.1. Sujet de stage

De nombreux bâtiments, en particulier dans le domaine du génie civil nucléaire, sont profondément enterrés pour des raisons d'exploitation et de sûreté. Lorsque ces bâtiments doivent être justifiés au séisme, des effets dynamiques s'ajoutent aux pressions statiques induites par le sol ou la nappe phréatique. Ces effets dynamiques sont de deux natures : effets inertiels (accélération du bâtiment) et effets cinématiques, à savoir les effets de la déformation du terrain, provoquée par l'onde sismique, sur les parois enterrées. Il est d'usage de traiter ces effets cinématiques comme des pressions supplémentaires (incréments dynamiques) agissant sur les parois enterrées du bâtiment considérées alors comme des parois de soutènement (approche du type Mononobe-Okabe). Or cette approche est bien souvent trop conservative et aboutit au paradoxe suivant : plus un bâtiment est enterré, moins il est stable sous l'effet du séisme. Afin de lever ce paradoxe et en vue d'optimiser la justification de ce type de bâtiment, une démarche plus rigoureuse de l'évaluation des effets cinématiques est recherchée au travers de ce stage.

2. Déroulement du stage

Dans un premier temps, le stagiaire effectuera une recherche bibliographique visant à bien comprendre et bien apprécier les effets cinématiques sur une structure enterrée, en particulier par la méthode de sous-structuration. Une revue des méthodes simplifiées proposée par la littérature, les guides de conception ou les règlements sera faite (par exemple Pais & Kausel pour la détermination des impédances des bâtiments encastrés + Mononobe-Okabe pour les effets cinématiques). Cette revue doit permettre de faire un constat clair de ce qui est attendu pour une bonne représentation des effets inertiels et cinématiques, de faire un état des lieux des pratiques usuelles dans l'ingénierie du génie civil et de montrer les limites de ces pratiques.

Dans un second temps, le stagiaire portera son attention sur la modélisation des effets cinématiques. Il mettra en place la méthodologie permettant de bien refléter ces effets, avec une application directe par un logiciel aux éléments finis : l'objectif est de déterminer les impédances le long des parois enterrées, de déterminer les pressions induites par une déformation de sol imposée par les ondes sismiques et de comparer les effets de ces déformations imposées à des pressions directement appliquées sur des parois enterrées (méthode Mononobe-Okabe par exemple). Une étude paramétrique sur la profondeur d'encastrement, la raideur relative structure / sol, le niveau sismique est envisagé pour déterminer les critères à partir desquels une interaction cinématique affinée devient nécessaire. Des outils seront développés pour caractériser l'interaction cinématique (raideur, amortissement, champ de déplacement imposé) qui sera intégrée à un modèle structurel.

[Nota : l'étendue de cette seconde partie pourra être adaptée en fonction de la durée du stage : 6 ou 12 mois en cas de césure]

Enfin, un guide de conception et de recommandations sera rédigé, qui permettra aux ingénieurs de décider de la meilleure méthodologie à adopter et d'appliquer les outils développés. Ce guide visera à proposer des alternatives aux dispositions que l'on peut rencontrer dans les guides de conception ou les règlements.

3. Encadrement

Le ou la stagiaire sera encadré(e) au quotidien par un ingénieur étude expérimenté maîtrisant la géotechnique, la dynamique des structures, les éléments finis. Il ou elle pourra également s'appuyer sur la direction technique de setec nucléaire, la direction scientifique de setec tpi et l'expertise de Terrasol.

Ce stage s'adresse à des étudiants ayant de solides connaissances en dynamique des structures et en géotechnique, et souhaitant acquérir de nouvelles connaissances techniques et théoriques à fortes valeurs ajoutées.

Le stagiaire doit en outre avoir un goût prononcé pour la modélisation, la programmation et le développement. La connaissance du langage de programmation Python est un plus. L'étudiant sera formé aux outils d'éléments finis.