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Etude et renforcement des massifs rocheux sous chargement sismique : application à l’analyse de la vulnérabilité des massifs rocheux au Liban

/ Abdallah Mirvat / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université libanaise / 19-06-2013
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Le Liban se caractérise par ses hautes montagnes fortement urbanisées. Traversé par plusieurs failles principales et secondaires, ce pays présente de forts risques sismiques. Il a déjà subi plusieurs tremblements de terre destructeurs. Dans le futur, on craint un tremblement de terre majeur. Face à une telle situation, il est nécessaire de mener des travaux de recherche pour analyser ce risque. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce cadre. Le travail est réalisé à l’aide d’une modélisation numérique avancée fondée sur la méthode des éléments distincts. Les études ont été effectuées à l’aide du code de calcul (UDEC). Les analyses sont établies sur des cas réels identifiés à partir de plusieurs visites de terrain. Un travail important a été aussi consacré à la collecte des informations relatives aux propriétés mécaniques des matériaux. La première partie de la thèse est consacrée à une synthèse bibliographique en rappelant les paramètres qui caractérisent la géométrie des discontinuités des massifs rocheux et leur comportement mécanique en compression et en cisaillement. Des méthodes d’analyse de la stabilité des milieux rocheux fissurés et quelques exemples réels publiés dans la littérature sont exposés. La seconde partie comporte des analyses sismiques menées sur un massif du site de Jezzine au Liban Sud. Les modélisations traitent différentes configurations : massif sans fractures, massif avec fractures horizontales et massif avec un réseau de fractures horizontales et verticales. On présente également les résultats obtenus avec un renforcement du massif par ancrage. La dernière partie présente une étude de l’influence de la présence de l’eau sur le comportement sismique des massifs rocheux.
Mot(s) clés libre(s) : Séismes, Glissements de roches, Roches -- Fracturation, Sols -- Stabilisation, Pentes (mécanique des sols), Tirants d'ancrage, Simulation par ordinateur, Chargement sismique, 624.176 2

Impact des fissures sur la sécheresse des sols argileux

/ Tabbal Diala / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université libanaise / 23-10-2013
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L’objectif de ce travail est d’étudier l’effet des fissures de dessiccation sur le comportement thermo-hydro-mécanique des sols argileux sensibles au phénomène de retrait. Ce travail inclut une étude expérimentale caractérisant l’influence des fissures sur le séchage des sols fins ainsi qu’une étude numérique comprenant une modélisation du processus dans le but de présenter l’impact des fissures sur le comportement thermo-hydrique d’un milieu argileux non saturé. L’étude expérimentale comprend des expériences de séchage réalisée en laboratoire sur des échantillons de sol intacts et fissurés où l’évolution de la teneur en eau a été suivie. Les processus liés la formation de nouvelles fissures ainsi qu’à la propagation des fissures sont aussi discutés. Une modélisation numérique du processus de fissuration des sols fins est ensuite présentée. Dans cette étude, une analyse détaillée de l’influence des fissures sur l’interaction sol-atmosphère est présentée. Un modèle numérique bidimensionnel de l’interaction sol- atmosphère tenant compte de la présence des fissures a été développé. Ce modèle prend en compte le couplage thermo-hydrique d’un milieu argileux non saturé. Dans cette étude, on a montré l’impact des fissures sur le développement de la succion, sur la variation de la teneur en eau ainsi que sur la valeur d’entrée de l’air. L’influence des fissures sur l’évolution du tassement du sol est également présentée. Cette étude propose aussi une approche simple pour la prise en compte des fissures dans l’interaction sol-atmosphère. Dans la dernière partie de ce travail, l’influence des fissures sur le comportement mécanique des sols fins est présentée et discutée.
Mot(s) clés libre(s) : Sols argileux, Séchage, Interaction sol-atmosphère, Sols -- Humidité, Interaction sol-structure, Couplage thermo-hydro-mécanique, 624.151

Analysis of the impact of corrosion on the durability of blot-reinforced structures

/ He Ting / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université de Wuhan (Chine) / 22-09-2015
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Ce travail de thèse porte sur l’analyse de l'impact de la corrosion sur la durabilité des structures renforcées par ancrage. L'étude est basée sur des analyses théoriques ainsi que la modélisation expérimentale et numérique. Le travail débouche sur le développement d'une nouvelle méthode pour évaluer la durabilité des structures renforcées par ancrage. L'originalité de ce travail réside dans l'utilisation d’un modèle visco-plastique, ainsi que la méthode de l'élément composite pour l'analyse des contraintes et des déformations induites par la corrosion dans le béton renforcé par ancrage. Les principaux résultats de ce travail sont: • Le mécanisme de corrosion du béton renforcé par ancrage est revisité et discuté. • Des formules théoriques sont établies pour les contraintes induites par la corrosion, elles sont ensuite appliquées à l'analyse des expériences réalisées en laboratoire. • Un modèle 3D est développé pour étudier le champ de contraintes induites par les actions conjointes de la force d'arrachement et la force d'expansion par la rouille. L'analyse de la répartition des contraintes dues à l’expansion montre que la contrainte axiale du boulon décroit selon une fonction exponentielle. Dans le plan perpendiculaire au boulon, la contrainte radiale au sein de la couche de mortier passe de la traction à la compression ; la contrainte de cisaillement entre le boulon et le mortier suit une variation linéaire.
Mot(s) clés libre(s) : Béton armé, Durée de vie (ingénierie), Tirants d'ancrage, Viscoplasticité, Éléments finis, Méthode des, Méthode des éléments composites, 624.183 41

Développement des réseaux de capteurs sans fil noyés dans le béton pour la surveillance des ouvrages de Génie Civil

/ Abbadi Amal / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 23-09-2015
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L’objectif de ce mémoire de thèse est de mener des recherches sur l’utilisation des technologies sans contact pour la surveillance de santé structurale. Les recherches comportent des développements scientifiques et technologiques visant à bien comprendre le fonctionnement des réseaux de capteurs sans fils dans un milieu hétérogène. Tout d’abord, nos études se concentrent sur les mesures des coefficients de réflexion et de transmission des ondes électromagnétiques dans le béton. La réalisation d’une communication entre deux antennes patch noyées dans du béton a permis de confirmer l’effet de l’humidité du béton sur l’atténuation des ondes radio dans le béton. Cette analyse a conduit à l'identification des propriétés diélectriques du béton pour la fréquence 860 MHz. Ensuite, nous avons étudié l’influence des configurations des armatures du béton (emplacement des armatures, dimensions des armatures) sur les coefficients de réflexion et de transmission. Nous avons étudié et optimisé une topologie de réseaux de capteurs sans fils adéquate pour être noyée dans le béton armé. L’étude d’optimisation prend en compte les caractéristiques des nœuds de capteurs, le bilan de liaison entre un nœud de capteur communicant et le puits et la durée de vie d’un nœud. Enfin, la conception et la réalisation d’un « totem en béton armé » d’une hauteur de 3 m, a permis de valider les différentes études abordées au cours de ces travaux de thèse. Cet édifice en béton armée est un démonstrateur instrumenté par un réseau de capteurs sans fils permettant de connaitre l’évolution de la température, de l’humidité et le niveau de déformation internes du béton armé à six endroits critiques de la structure.
Mot(s) clés libre(s) : Réseaux de capteurs (technologie), Ouvrages d’art, Contrôle non destructif, Permittivité, Antennes hyperfréquences, Béton armé, Jauges de contrainte, Humidité – Mesure, Ondes électromagnétiques -- Propagation, Surveillance de santé structurale, 621.382 15

Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10