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Dissertations / Theses on the topic 'Chaussées – Comportement'
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Lassoued, Rym. "Comportement hivernal des chaussées : modélisation thermique." Marne-la-Vallée, ENPC, 2000. http://www.theses.fr/2000ENPC0019.
Full text
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Gaborit, Philippe. "Comportement thermo-mécanique de structures de chaussées bitumineuses." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2015. http://www.theses.fr/2015ENTP0004.
Full textAbstract:
Cette thèse CIFRE a été réalisée dans le cadre d'un partenariat entre l'ENTPE Université de Lyon, AREA et EIFFAGE Travaux Publics. Les méthodes actuelles de détermination et de prévision de l'endommagement des structures de chaussées autoroutières sont peu fiables et nécessitent d'être améliorées. L'objectif de la thèse est de mettre en place une procédure d'analyse inverse donnant accès aux paramètres de comportement des matériaux de chacune des couches de chaussées à partir des mesures de déflexion. Une première étape vise à définir plus précisément les états de contraintes et de déformations existants dans les différentes couches de chaussées. Pour cela, une instrumentation de chaussée autoroutière située proche d'Aix les Bains a été réalisée. 47 capteurs de déformation et de température ont été implantés dans la structure à trois niveaux différents lors de travaux d'entretien effectués en août 2012. En parallèle, des matériaux de chaussée ont été prélevés sur autoroutes pour caractériser leur comportement en laboratoire. Des essais de module complexe ont permis de déterminer les propriétés thermo-visco-élastiques des matériaux. Ces résultats ont permis de modéliser la déformation de la chaussée et de la comparer avec les mesures. Des mesures de déflexion ont également été réalisées sur la chaussée instrumentée à l'aide d'un curviamètre. Les résultats ont pu être comparés à la modélisation. Les différences observées ont permis de proposer une analyse critique des mesures de déflexion<br>This thesis was conducted into a parnership between ENTPE university of Lyon, AREA and Eiffage Travaux Publics. Current methods of determination and prediction of damage to highway pavement structures are unreliable and need to be improved. The aim of the thesis is to establish an back analysis procedure from the deflection measurements fiving access to material behavior parameters of each pavement layers. A first step is to define more precisely the states of stress and deformation existing in the different layers of pavement. For this reason, a motorway pavement instrumentation was performed near Aix les Bains in France. 47 strain sensors and temperature were implanted into the structure in three layers during maintenance works in August 2012.In parallel, pavement materials were collected on motorways to characterize their behavior. Complex modulus tests were used to determine the thermo-viscoelalstic properties of materials. These results were used to modeling the deformation of the pavement and compared with measurements. Deflection measurements were also performed on the instrumented pavement with a curviameter device. The reseults were compared to modeling. The observed differences have helped to provide a critical analysis of deflection measurements
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Ali, Bassem. "Modèle numérique pour comportement mécanique des chaussées : application à l'analyse de l'orniérage." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Ali.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail comporte une étude par la méthode des éléments finis du comportement mécanique des chaussées dans le but de mieux comprendre les mécanismes d'initiation et de développement de l' orniérage dans les chaussées souples et de déterminer une stratégie pour leur réparation Il est présenté en quatre chapitres : Le premier chapitre comporte une analyse des travaux réalisés sur l' orniérage, et plus particulièrement sur les causes, les mécanismes de formation, les facteurs d'influence et les approches de modélisation. Le second chapitre présente le modèle numérique utilisé dans ce travail pour l'analyse du comportement mécanique des chaussées. Dans ce modèle, le comportement des couches inférieures est décrit à l'aide d'un modèle élastoplastique utilisant le critère de Mohr-Coloumb Un modèle élasto-viscoplastique est utilisé pour les couches de surface. L'effet de la température est pris en compte à l'aide du principe de superposition temps-température. La détermination des paramètres du modèle est discutée, notamment les paramètres rhéologiques et du chargement Le troisième chapitre présente la validation du modèle proposé sur des essais en vraie grandeur réalisés au laboratoire, qui comportent à la fois des essais instantanés et à long terme. Dans le quatrième chapitre, on présente une étude paramétrique sur l'influence des principaux facteurs (type de pneus, densité de charge. . ) sur le développement de l' orniérage Cette étude est suivie par une analyse de l'influence de la température et du type de trafic sur l' orniérage. Le chapitre comporte également une étude des stratégies de maintenance et de réparation des chaussées.
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Le, Vern Mickaël. "Conception mécaniste-empirique des chaussées non revêtues." Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27115.
Full textAbstract:
Dans le contexte où les routes non revêtues sont susceptibles de subir des charges importantes, une méthode rigoureuse pour la conception de ces chaussées basée sur des principes mécanistes-empiriques et sur le comportement mécanique des sols support est souhaitable. La conception mécaniste combinée à des lois d’endommagement permet l’optimisation des structures de chaussées non revêtues ainsi que la réduction des coûts de construction et d’entretien. Le but de ce projet est donc la mise au point d’une méthode de conception mécaniste-empirique adaptée aux chaussées non revêtues. Il a été question tout d’abord de mettre au point un code de calcul pour la détermination des contraintes et des déformations dans la chaussée. Ensuite, des lois d’endommagement empiriques pour les chaussées non revêtues ont été développées. Enfin, les méthodes de calcul ont permis la création d’abaques de conception. Le développement du code de calcul a consisté en une modélisation de la chaussée par un système élastique multi-couches. La modélisation a été faite en utilisant la transformation d’Odemark et les équations de Boussinesq pour le calcul des déformations sous la charge. L’élaboration des fonctions de transfert empiriques adaptées aux chaussées non revêtues a également été effectuée. Le développement des fonctions de transfert s’est fait en deux étapes. Tout d’abord, l’établissement de valeurs seuil d’orniérage considérant des niveaux jugés raisonnables de conditions fonctionnelle et structurale de la chaussée. Ensuite, le développement de critères de déformation admissible en associant les déformations théoriques calculées à l’aide du code de calcul à l’endommagement observé sur plusieurs routes en service. Les essais ont eu lieu sur des chaussées typiques reconstituées en laboratoire et soumises à un chargement répété par simulateur de charge. Les chaussées ont été instrumentées pour mesurer la déformation au sommet du sol d’infrastructure et les taux d’endommagements ont été mesurés au cours des essais.<br>Unpaved roads generally undergo heavy loads. For this reason, a rigorous design method based on mechanistic-empirical principles and on subgrades mechanical behaviors for unpaved roads is needed. A mechanistic design approach, combined with empirical damage laws, will optimize unpaved road structures and reduce maintenance and construction costs. Therefore, the purpose of this project is to create a mechanistic-empirical method for the design of unpaved roads. First, a calculation model was developed in order to determine the level of stress and strain in the pavement structure This model consists of an elastic multilayer road, using Odemark’s transformation and Boussinesq’s equations. Then, empirical damage curves for unpaved roads were developed. Finally, this work produced design charts. A two-step approach was adopted for the development of the transfer functions. The first step established rutting threshold values according to suitable functional and structural road conditions. Then, an allowable strain criterion that combines the calculated theoretical strains with the observed strains on real roads was developed. Laboratory testing took place on typical roads samples. The tests were carried out using a vehicle load simulator. The instrumentation of the structures was designed to measure the resilient and permanent vertical deformation at the top of the subgrade. The rutting rate was also measured during the tests.
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Nguyen, Dang-Truc. "Prédiction des déformations permanentes des couches de surface des chaussées bitumineuses." Marne-la-vallée, ENPC, 2006. http://www.theses.fr/2006ENPC0616.
Full text
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Ambassa, Zoa. "Vers la modélisation du comportement à la fatigue des chaussées bitumineuses routières sous chargement réel." Limoges, 2013. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/ae185c1a-39ec-4967-a1ac-0cb1de9178c5/blobholder:0/2013LIMO4001.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une meilleure évaluation des effets des charges réelles sur la durabilité des chaussées bitumineuses. Cette thèse propose une démarche originale pour l’amélioration de l’évaluation de l’agressivité sur des chaussées bitumineuses, de nouveaux types de poids lourds dont la configuration d’essieux n’est pas aujourd’hui prise en compte dans les règlements. Elle associe une approche numérique et une approche opérationnelle. L’approche « numérique » repose sur une analyse des signaux de déformations horizontales subis au passage des configurations du trafic sur trois structures de chaussée du plan expérimental, tirées du catalogue des structures neuves (LCPC-SETRA, 1998). A cette fin, la réponse de ces chaussées à comportement viscoélastique est évaluée par une modélisation numérique 3D à charge roulante. Afin de s’assurer de la fiabilité de la méthode utilisée, les signaux numériques de déformations sont d’abord comparés et validés par des signaux de déformations issus d’une chaussée expérimentale, instrumentée et testée sur le manège de fatigue de l’IFSTTAR Nantes. Les signaux numériques issus de modélisations sont ensuite analysés en fonction des variables de chargement (vitesse des véhicules, température des matériaux bitumineux, configuration de la charge, distance inter-essieux, modèle de chargement, temps de repos entre les essieux, rigidité des matériaux, charges en giratoire). D’autres aspects tels que la contrainte de cisaillement d’interface BBSG-GB3 et l’énergie dissipée sur un cycle de chargement sont également analysés. A partir de ces signaux numériques, les durées de vie en fatigue des structures de chaussée du plan expérimental sont évaluées en fonction des paramètres influents. Les agressivités du trafic sont alors déterminées à partir de ces durées de vie en fatigue en section courante et giratoire (approche « opérationnelle »). Les résultats obtenus sont prometteurs et seront sans doute exploités et utilisés par toute la communauté « routière »<br>This work is part of a better assessment of the effects of actual loads on the durability of asphalt pavements. This thesis proposes an original method for the improvement of the evaluation of the aggressiveness on asphalt pavements the new types of heavy trucks whose configuration of axles is not taken into account in the regulations today. She combines a numerical approach and an operational approach. The "numerical" approach based on an analysis of horizontal strain signals in the passage of traffic loads on three pavement structures of experimental design, taken from the French design code (LCPC-SETRA, 1998). To this end, the response of these pavements at viscoelastic behavior is evaluated by 3D numerical modeling at moving load. To ensure the reliability of the method used, the computed strain signals are first compared and validated by strain signals from an experimental pavement, instrumented and tested on the circular test track of IFSTTAR Nantes. The computed signals from modeling are then analyzed based on the variables of loading (vehicle speed, temperature of bituminous materials, load configuration, distance inter-axle, rest period between the axles, rigidity of the materials, and loads on the curved road section). Other aspects such as shear stress between the surface course (in asphalt concrete) and the road base of asphalt material as well as the dissipated energy on a cycle of loading are also analyzed. From these computed signals, fatigue lives expectancy of pavement structures of experimental design are evaluated based on influential parameters. The aggressiveness of traffic is then determined from these fatigue lives expectancy in current section and curved road section ("operational" approach). The results are promising and will undoubtedly exploited and used by the whole community of "road. "
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Gidel, Gunther. "Comportement et valorisation des graves non traitées calcaires utilisées pour les assises de chaussées souples." Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12366.
Full textAbstract:
L'optimisation du dimensionnement des chaussées souples passe nécessairement par l'amélioration de la modélisation et de la prise en compte du comportement mécanique des graves non traitées (GNT) utilisées en couche d'assise. La caractérisation de l'état initial des GNT en place est une étape indispensable pour prédire correctement les déformations permanentes du matériau (contribution à l'orniérage de la chaussée). L'utilisation d'essais triaxiaux cycliques structurés en plans d'expériences permet d'étudier l'influence du matériau et de sa mise en oeuvre sur ses paramètres d'état initial (module élastique initial et densité sèche initial). De la même façon, l'influence du matériau, de son état initial, et du chargement sur l'accumulation des déformations permanentes des GNT calcaires est mise en évidence et quantifiée à partir d'essais TCR par paliers. Les modèles établis en laboratoire sont validés par les mesures réalisées sur un site expérimental via des simulations numériques de l'essai à la plaque et du chargement routier standard.
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Godlewski, Dariusz. "Optimisation de la gestion routière. Utilisation de l'uni longitudinal des chaussées." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1985. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529962.
Full textAbstract:
Cette recherche, préparée au Service Technique des Routes et Autoroutes (SETRA), participe à l'établissement d'un modèle français de gestion des chaussées en vérifiant la possibilité de l'introduction de l'uni comme facteur de ce modèle ; elle est consacrée, en quasi totalité, à l'APL-72 avec son échelle de notation. Dans un premier temps, on regroupe des informations sur les appareils de mesure existants en France et à l'étranger ainsi que les divers systèmes de notation liés à l'APL et son exploitation. La prise en considération de l'uni (APL-72 - notation standard) comme facteur quantitatif de gestion pose d'abord le problème de savoir si l'uni fournit une base comparative pour toutes les données, suffisamment discriminante et stable dans le temps ; c'est le problème de la précision des données. On examine donc d'abord la précision de l'APL sous sa version standard APL-72, par une analyse du comportement de l'appareil au fil des ans, ainsi que celui de la chaîne de traitement. Cette analyse a conduit à l'étude des distributions des valeurs réelles en fonction des valeurs mesurées et à des conclusions sur l'exploitation de l'APL-72. L'évolution de l'uni des chaussées dans le temps pose le problème de la prévision du comportement des chaussées au cours du temps ; c'est le problème essentiel de la gestion routière. Il a été examiné suivant deux approches différentes : à partir des Sections Témoins du Laboratoire Régional de l'Ouest Parisien et à partir des données fournies par la Banque des Données Routières qui contient, entre autres, l'ensemble des mesures effectuées sur le réseau national français, dans le cadre de la surveillance de routine. Dans les deux cas, l'analyse a consisté en une sélection des tronçons convenables et en un traitement statistique. La partie consacrée aux section témoins se caractérise par un nombre de PR introduits dans l'analyse relativement faible, avec comme tronçon de base de comparaison une longueur de 200 m ; par contre celle consacrée à la BDR (moins fine mais s'appuyant sur des données plus nombreuses) utilise comme tronçon de base de comparaison une longueur de 1000 m. Ce chapitre a permis de dégager des formules statistiquement significatives, décrivant l'évolution de l'uni des chaussées en fonction du trafic et de paramètres structurels, tels que les épaisseurs équivalentes ou les déflexions. On présente enfin une recherche sur la relation entre l'uni des chaussées et la vitesse du trafic. Ce problème, fondamental pour l'étude des coûts des usagers a été abordé en analysant les données obtenues sur 12 sites, pendant une campagne organisée avant et après des travaux de renforcement. Cette recherche a montré que l'uni des chaussées influence fortement la vitesse et doit être pris en compte dans les analyses de vitesse comme facteur principal au même titre que les autres.
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Nguyen, Dang-Truc. "Prédiction des déformation permanentes des couches de surface des chaussées bitumineuses." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00148791.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse se situe dans le contexte de l'évaluation du comportement permanent des enrobés bitumineux. L'objectif est de proposer un modèle mécanique pour les déformations permanentes des matériaux bitumineux et de l'appliquer à la prédiction du phénomène d'orniérage des chaussées. Dans un premier temps, un modèle tridimensionnel de viscoplasticité à plusieurs mécanismes et plusieurs critères est proposé. Ce modèle résulte du couplage d'un critère quadratique particularisé avec un critère de type Drucker-Prager linéaire. Il est capable de prendre en compte un certain nombre d'aspects du comportement mécanique des matériaux bitumineux, parmi lesquelles les déformations permanentes sous sollicitations cycliques. La validation de ce modèle s'effectue par la simulation de quelques essais de fluage cycliques. Dans un deuxième temps, une approche améliorée est proposée en présentant un modèle monosurfacique multi-mécanisme. Le nouveau modèle permet de simuler non seulement les sollicitations cycliques mais aussi les chargements monotones de fluage statique. Quelques validations sont présentées et montrent les capacités et la pertinence de ce modèle. Finalement, ce modèle est appliqué aux calculs de l'onriérage de chaussées bitumineuses à travers son implémentation au sein du module ORNI du code de calcul CESAR-LCPC.
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Yan, Xili. "Comportement mécanique des enrobes au bitume et au bitume-polymère (Styrelf 13) : Utilisation de l'essai triaxial de révolution." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0024.
Full textAbstract:
Cette étude traite du comportement mécanique des enrobés bitumineux. Une importante campagne expérimentale est présentée, elle comporte deux phases : la confection des échantillons et la réalisation des essais mécaniques. Deux sort es de variables d'essais sont donc distinguées : les variables de formulation et les variables de sollicitation. Une étude expérimentale, à l'aide d'un appareil triaxial de révolution régulé en température, est réalisée. L'influence de la teneur en liant, de la compacité, de la température, de la pression de confinement et de la vitesse déformation correspondent à des aspects spécifiquement étudiés, pour deux types de matériaux traités respectivement au bitume classique et au bitume-polymère (Styrelf 13). Le comportement mécanique des enrobés est analysé, à l'aide d'une étude statistique effectuée au Centre de Recherche ELF Solaize (CRES) d'une part et à partir de l'interprétation des essais réalisés au Laboratoire Géomatériaux de l' ENTPE d' autre part. Un critère de rupture est proposé pour les enrobés bitumineux. Des différences. Des propriétés mécaniques entre les enrobés au bitume et au Styrelf 13 sont mises en évidence<br>This research deals with the mechanical behaviour of bituminous mixture. A large experimental project comprising of two principal stages has been performed The first one concerns the preparation of the samples and the second deals with the accomplishment of the mechanical tests. Two types of variables in the tests can be distinguished: formulation variables and loading pattern variables. An experimental study based on temperature regulated triaxial revolution tests has been performed. The influence of the binder content, the compactness, the temperature, the confinement pressure and the axial strain rate were the principal aspects of the studied, for two types of materials treated respectively with classical bitumen and with polymer bitumen (Styrelf 13). The mechanical behaviour of the bituminous mixtures has been analysed, on one hand with a statistical study performed at the "Centre de Recherche ELF Solaize (CRES)", and on the other hand with the interpretation of the performed tests at the "Laboratoire Géomatériaux" of the "ENTPE". Finally, a failure criteria has been proposed for the materials "bituminous mixtures". Some differencies in the mechanical properties the mixtures treated with bitumen and with Styrelf 13 have been specified
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Diakhaté, Malick. "Fatigue et comportement des couches d’accrochage dans les structures de chaussée." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6571d719-9eba-4e0e-be37-58cb8a5632eb/blobholder:0/2007LIMO4037.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire Mécanique et Modélisation des Matériaux et Structures du Génie Civil (3MsGC) de l’Université de Limoges, et Eurovia, une société du groupe VINCI. Les travaux réalisés dans cette thèse visent à une meilleure connaissance du comportement mécanique des couches d’accrochages mises en œuvre à l’interface de deux couches d’enrobés bitumineux. Afin de caractériser ce comportement, un large travail expérimental a été réalisé. Les résultats de cette campagne d’essais ont permis d’alimenter le modèle éléments finis développé dans le but de prédire la durabilité du collage à l’interface des couches de chaussée. Ce modèle permet également d’étudier l’effet de la modélisation ou non du comportement de l’interface sur le dimensionnement de la chaussée. Afin de mener à bien la campagne expérimentale de ce travail, un prototype de dispositif d’essai a été conçu et réalisé. Au moyen d’une presse servohydraulique mono-axe, le dispositif permet d’appliquer une sollicitation de double cisaillement aux interfaces d’une éprouvette symétrique constituée de trois couches d’enrobés bitumineux. Ainsi, des essais monotones, oligocycliques et de fatigue ont été réalisés à 10 et à 20°C sur une interface BBTM/BBSG, comportant ou non une couche d’accrochage à base de bitume pur. Les essais oligocycliques et de fatigue, réalisés en mode de contrôle de force, ont permis d’obtenir des résultats très satisfaisants, et très peu dispersés. Trois critères de rupture d’interface ont été analysés. Les résultats obtenus montrent que l’absence de couche d’accrochage réduit considérablement la performance à la fatigue du collage à l’interface. Les résultats d’essais ont également permis de proposer une méthode qui permet de prédire la loi de fatigue du collage à partir des résultats d’essais monotones de cisaillement. Cette campagne d’essais de cisaillement est complétée par une série d’essais monotones de torsion. Outre la caractérisation du comportement mécanique des couches d’accrochage, les résultats ont permis de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles les essais en laboratoire de cisaillement et de torsion sont corrélables. L’essai monotone de torsion présente l’avantage d’être réalisable sur chantier. Une dernière partie de ce travail est consacrée à l’analyse de l’influence, d’une part, du comportement mécanique du collage à l’interface lors du dimensionnement de la structure de chaussée, et d’autre part, des sollicitations tangentielles répétées sur la tenue à la fatigue du collage à l’interface. Deux modèles éléments finis (2D et 3D) sont développés pour étudier la réponse mécanique de la structure sollicitée par l’essieu standard français. Les résultats obtenus montrent que sur certaines sections de chaussée, la prise en compte des sollicitations tangentielles conduit à considérer la fatigue des interfaces comme prédominante lors du dimensionnement<br>The research work presented in this PhD thesis lies within the framework of a partnership between the laboratory Mechanics and Modeling of Materials and Structures in Civil Engineering (3MSCE, University of Limoges) and Eurovia, a subsidiary of the VINCI Group. The study aims at better understanding the mechanistic behavior of tack coats spread at the interface between two asphalt concrete (AC) layers. This behavior is characterized through a large experimental campaign. Then, the tests results are used in a finite element program. This program allows the pavement structure engineer to predict, on the one hand, the durability of the bonding at the interface, and on the other hand, the effect of modeling the interface behavior on the pavement response. In this research project, a laboratory double shear test device is designed and manufactured. By means of a mono-axis hydraulic press, the device allows applying a double shear loading at the interfaces of a symmetrical specimen which is consisted of three AC layers. Thus, monotonic, oligocyclic and fatigue tests are carried out at 10 and 20°C on an interface BBTM/BBSG (very thin AC layer overlaid on a dense AC layer). This interface is with or without tack coat (a cationic rapid-set emulsion with pure bitumen). The oligocyclic and fatigue tests were carried out in a force controlled mode, and lead to very innovative and interesting results. Three failure criteria are analyzed. The results clearly show that the lack of tack coat reduces the fatigue performance of the bonding (interface). Through the analysis of the results, a method is proposed, and allows predicting the fatigue law of the bonding from the monotonic shear tests results. This shear tests campaign is completed by a series of laboratory monotonic torque tests. Besides the characterization of the tack coats shear behavior, the experimental conditions where the torque and the double shear tests results are similar are specified. The last part of this work deals with, on the one hand, the effect of the interface shear behavior on the pavement structure design, and on the other hand, the effect of the repeated horizontal loads on the fatigue of the bonding at the interface. Two finite element models (2D and 3D) are developed in order to evaluate the mechanistic response of the pavement subjected to the French standard axle. Findings from this numerical simulation show that, when taking into account the horizontal loads, the fatigue of the bonding becomes predominant during the pavement structure design
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Benrabah, Amina. "Contribution à l'étude du comportement des sols renforcés sous l'action de charges extérieures." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10031.
Full textAbstract:
Le present travail porte sur l'etude experimentale des fondations superficielles etablies sur des massifs renforces par des inclusions souples et resistantes, et la determination du champ de contraintes macroscopiques dans de tels milieux. L'experimentation necessaire a cette etude a ete realise sur un modele bidimensionnel utilisant le materiau analogique de schneebeli. La premiere partie de l'etude est consacree a la mise en evidence de l'influence de certains parametres sur la portance du sol tels que le nombre de nappes, l'espacement des nappes, la profondeur de la premiere nappe. . . Etc. La seconde partie de la these vise a faire apparaitre l'influence de la presence des nappes de renfort sur le champ de contraintes et les modifications qui peuvent etre engendrees
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Gbaguidi, Victor. "Études expérimentales et théoriques du comportement de matériaux granulaires calcaires." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL126N.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale et théorique du comportement de matériaux granulaires calcaires, développée dans notre mémoire, s'inscrit dans le cadre de la mise en œuvre de moyens spécifiques : expérimentaux, théoriques et numériques pour la caractérisation des milieux granulaires en général. La première partie est consacrée à l'étude bibliographique. L'étude expérimentale ; objet de la deuxième partie, a été menée sur la base des essais triaxiaux de compression. Les résultats sont alors exploités a l'aide de modèles classiques de mécanique des sols, et plus particulièrement à l'aide du concept de l'état caractéristique. Ce concept met clairement en évidence, la phase contractante ou de dilatance du matériau et le seuil de l'état caractéristique. Les résultats obtenus sont exploités dans le chapitre III et participent a la caractérisation du comportement des granulats utilisés dans les couches de chaussée (grave non traitée). Les différents modèles développés, permettent l'analyse des déflexions en surface et la détermination de l'état de contrainte sous charge statique, dans les chaussées à structure classique. L'étude comparative et la validation des modèles numériques, permet d'établir que les modèles de Boyce et de Wilde conviennent parfaitement pour traduire le comportement statique. Dans un développement futur, il sera nécessaire de tester le matériau non traité et le matériau lié a l'aide de ces modèles dans le cas de sollicitations cycliques
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Coronado, Garcia Octavio. "Étude du comportement mécanique de matériaux granulaires compactés non saturés sous chargements cycliques." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2005. http://www.theses.fr/2005ECAP0984.
Full textAbstract:
Ce travail consiste a étudier expérimentalement les déformations permanentes et les déformations réversibles de graves non traitées (GNT) vis-à-vis des changements hydriques associés aux conditions climatiques. Dans la pratique, afin de dimensionner les structures de chaussées, différents guides de dimensionnement proposent une méthode rationnelle utilisant, pour les propriétés des matériaux, le module d'Young et le coefficient de Poisson. Ces paramètres sont généralement déterminés en termes de contraintes totales. Ainsi, l'objectif est de pouvoir trouver des pressions négatives et aussi de les prendre en compte dans l'analyse en termes de contraintes effectives. Quatre types de GNT ont été utilisés: un de référence Français et les autres Colombiens. L'utilisation de ces derniers, qui ne satisfont pas les recommandations internationales, est justifiée par la comparaison des résultats obtenus avec ceux de référence. Différents essais on été réalisés entre autres: essais triaxiaaux de précision en petites et grandes déformations avec mesure de succion, détermination des courbes d'humidification. Ces essais ont mis en évidence l'influence du pourcentage de fines, de l'indice de plasticité, de la valeur de bleu de méthylène, de la teneur en eau et du rôle de la succion sur la valeur des modules en petites déformations et les caractéristiques en grandes déformations. Les résultats ont été interprétés en contraintes totales et effectives en utilisant différentes approches pour le calcul des contraintes effectives, validées par des essais sur des matériaux secs. Ce travail montre l'importance de ces aspects dans la construction et le dimensionnement des chaussées<br>The aim of this work is to study experimentally the permanent and reversible deformations of the unbound granular materials (UGM) due to hydric changes associated with the climate conditions. In practice, in order to design pavements, different design codes propose a rational method, using Young's modulus and Poisson's ratio as material properties. These parameters are, in general, determined by means of total stresses. Thus, the objective is to be able to measure negative pressures, as well as to incorporate them in the analysis in terms of effective stresses. Four types of UGM were used: one French reference case and three Colombian. The use of the latter, not satisfying the international standards, is justified by comparison of the obtained results with the reference case. Different tests were conducted: small strain precision triaxial test and large deformation triaxial test with negative pore pressure measures, determination of wetting paths, among others. These tests reveal the influence of the fines percentage, the plasticity index, the methylene blue value, the water content and the role of the negative pore pressure on the value of the moduli, in small strains and on the soil properties in large strain. The results were interpreted in terms of total and effective stresses, using different approaches for the calculation of the effective stresses, validated by tests on dry materials. This work shows the importance of the above mentioned aspects in the design and construction of pavements
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Poupart, Joannie. "Étude du comportement en déformation permanente des matériaux granulaires non liés de fondation de chaussées en condition de gel saisonnier." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29855/29855.pdf.
Full textAbstract:
Depuis les dernières années, le gouvernement provincial a investi des montants record dans le réseau routier québécois, notamment pour la construction de nouvelles routes et l’entretien des chaussées. En plus d’être doté d’une grande superficie territoriale, le Québec connaît un climat rigoureux qui complexifie la conception des chaussées. Les changements de saison entraînent des répercussions néfastes quant à la performance des chaussées, dont l’accumulation de déformations permanentes (ɛp) dans les structures granulaires. Bien que la déformation permanente puisse se développer dans l’ensemble de la structure routière, seule la couche de fondation a été considérée dans cette étude. Afin d’améliorer les connaissances sur la déformation permanente à long terme des matériaux granulaires sollicités aux changements saisonniers nordiques, quatre sources granulaires de fondation (MG-20) typique du Québec (grauwacke, gneiss granitique, calcaire et basalte) ont été soumises à des essais de déformation permanente en laboratoire. Ces essais ont été réalisés à l’aide de deux appareils : la presse hydraulique à chargement répété et le simulateur à charge roulante. Les résultats obtenus ont été modélisés selon le modèle de Desden. Ce modèle mathématique est composé de quatre paramètres qui décrivent la phase de post compaction (a), le taux de déformation permanente (b) et la phase de rupture (c et d). Les principaux résultats de déformation permanente montrent que la composition minéralogique, la granulométrie, le degré de saturation (%SR) et la variation des conditions environnementales influencent le comportement plastique d’un matériau granulaire (MG). En effet, les résultats montrent que la composition minéralogique peut provoquer une augmentation de 62% du paramètre b pour une même teneur en eau et que de passer d’une granulométrie grossière à une granulométrie plus sableuse peut entrainer une augmentation moyenne de 30,75% du paramètre b. De plus, les résultats montrent qu’une variation du degré de saturation peut entraîner une augmentation de la déformation permanente de 147%. Les essais réalisés en condition de gel et de dégel ont également montré que le cycle de gel et dégel a un effet direct sur le paramètre de post compaction. Un essai au simulateur à charge roulante a été effectué dans le but de valider les résultats obtenus en condition triaxiale. Les résultats montrent que le simulateur provoque à l’échantillon une déformation permanente plus importante que celle enregistrée en condition triaxiale. Cependant, la phase de post compaction reste très similaire, peu importe l’instrumentation utilisée. Cette étude constitue un premier essai au Canada quant à l’application d’une charge roulante mobile en contexte de gel et dégel. Deux relations de corrélation entre les paramètres a et b du modèle de Dresden et les propriétés de base des matériaux granulaires ont été développées. La première relation développée est une relation de type linéaire qui relie le paramètre de post compaction (a) et la variable complexe nfopt et ce. La seconde relation développée est également de type linéaire et lie le paramètre b et le degré de saturation, le pourcentage de fracturation, le coefficient d’uniformité et la masse volumique sèche du matériau. L’intégration des deux relations de corrélation dans la relation mathématique de Sweere a permis de développer une relation de prédiction de déformation permanente à long terme.
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Martínez, Juan Luis. "Contribution au dimensionnement rationnel des structures de chaussées souples et inverses : comportement des graves non traitées et des sols support." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20271.
Full textAbstract:
Ce travail vise a affiner le dimensionnement rationnel des structures de chaussees souples et inverses, par une etude et une prise en compte plus rigoureuses du role et du comportement mecanique des materiaux non traites, dont la connaissance reste encore trop approximative et empirique. La premiere partie presente plusieurs aspects du dimensionnement des chaussees souples ou inverses et en rappelle les hypotheses usuelles. Apres en avoir souligne les lacunes, des ameliorations sont proposees, en particulier sur les plans de la modelisation mecanique des materiaux, des methodes de calcul et des mesures de validation et de reconnaissance. Dans la partie suivante, le comportement des graves non traitees et des sols support soumis a des chargements repetes a grand nombre de cycles, est etudie a l'appareil triaxial, sous l'angle du role des caracteristiques physiques, de la modelisation des deformations macroscopiques reversibles et irreversibles et de la classification des materiaux. Le calcul en elements finis mis en uvre dans la troisieme partie integre l'elasticite non lineaire des materiaux non traites et les lois de fluage sous charge cyclique. De nombreux exemples sont etudies et les consequences pratiques sur le dimensionnement des structures de chaussees sont exposees. Les resultats d'experimentations sur des chaussees en place sont finalement presentes et des methodes plus rigoureuses de traitement et d'interpretation des mesures de deflexion et d'ovalisation sont proposees et developpees. La validation des modeles et une reconnaissance de parametres mecaniques en place sont egalement effectuees
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Ciza, Ferdinand. "Détermination du module réversible des matériaux granulaires à l'aide de l'essai pressiométrique." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28084/28084.pdf.
Full textAbstract:
L’une des raisons de la dégradation prématurée des routes en Amérique du Nord serait les propriétés mécaniques inadéquates des matériaux. Devant le peu d’informations sur le comportement anisotrope des matériaux granulaires dans la littérature, le service des matériaux d’infrastructure du ministère des Transports du Québec a accepté de soutenir le projet (GE-004-09) qui porte sur la détermination du module réversible des matériaux granulaires utilisés pour construire les fondations des routes.
Les études montrent que le module réversible (MR) des sols de chaussée est un paramètre essentiel pour le dimensionnement et l’analyse des chaussées revêtues d’enrobé. Selon la méthode de conception (AASHTO, 2002), les différentes couches de la structure de la chaussée sont choisies et dimensionnées de façon à ce que la couche d’infrastructure reste dans la limite des tolérances des déformations élastiques.
Afin de déterminer le MR, des essais triaxiaux et pressiométriques ont été effectués dans les installations du ministère des Transports du Québec. Les essais pressiométriques ont été réalisés dans un moule compacteur, conçu spécialement pour effectuer les essais verticaux et horizontaux. Les résultats obtenus des essais pressiométriques diffèrent de ceux des essais triaxiaux (13 kg de matériau granulaire). Des valeurs obtenues à partir de l’essai pressiométrique sur un matériau représentatif de chaussée (72 kg) démontrent qu’il y a une évidence d’anisotropie stucturale dans la fondation et la sous-fondation. Il ressort que le rapport d’anisotropie (Er/Ez ) est à peu près égal à 15 %, ce qui concorde avec celui de Tutumluer et al., (2003).
Finalement, l’essai pressiométrique est très prometteur car il permet non seulement la détermination de l’anisotropie, mais il permet à l’ingénieur de développer une confiance dans les résultats à cause de la forme de la courbe pression-volume.<br>One reason for the premature deterioration of roads in North America is inadequate mechanical properties of materials. Given the limited information on the anisotropic behavior of granular materials in the literature, the « Service des matériaux d’infrastructure du ministère des Transports du Québec » agreed to support the project (GE-004-09) which relates to the determination of resilient modulus of granular materials used to build the foundations of roads.
Studies show that the resilient modulus of pavement soils is a key parameter for the design and analysis of paved asphalt roads. According to the design method (AASHTO, 2002), the different layers of the pavement structure are dimensioned so that the infrastructure layer remains within tolerated limits of elastic deformations.
In order to determine the resilient modulus, triaxial and pressuremeter tests were performed in the facilities of the « Ministère des transports du Québec ». Pressuremeter tests were carried out in a mold compactor, designed specifically for vertical and horizontal testing. The results of pressuremeter tests differ from those (13 kg of granular material) of the triaxial tests. Values obtained from the pressuremeter tests on representative road material
(72 kg), demonstrate the existence of structural anisotropy in the foundation and subgrade sections. It appears that the anisotropic ratio (Er/Ez) is roughly equal to 15%, which is consistent with results obtained by Tutumluer et al., (2003).
Finally the pressuremeter test is very promising because, not only does it allows for the determination of anisotropy, but also allows the engineer to develop confidence in the results due to the shape of the pressure-volume curve.
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Chabot, Armelle. "OUTILS D'ANALYSES DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE MULTICOUCHES." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00848650.
Full textAbstract:
Que ce soit pour les secteurs de l'aéronautique ou des chaussées dans lesquels ces travaux de recherche s'inscrivent successivement, les structures multicouches, par empilement successif de couches de différents matériaux, présentent l'avantage, lorsqu'elles sont conçues, de pouvoir être arrangées spécifiquement et aisément en fonction du rôle que l'on souhaite leur voir jouer. En mécanique, les propriétés et caractéristiques de chacune des couches, agrémentées par leur ordre d'empilement et leur liaison entre couches, constituent les facteurs essentiels du dimensionnement de l'assemblage final pour peu que l'on sache précisément ce qu'il doit subir, c'est-à-dire pour peu que l'on sache bien établir l'écriture des conditions aux limites afin de les prendre en compte dans l'outil de calcul. L'étude de l'endommagement des multicouches est en particulier complexe et se produit bien souvent sur ou près des interfaces aux bords de surfaces de discontinuités orthogonales au plan d'empilement. Le développement et l'utilisation d'outils adaptés est nécessaire pour l'analyse du comportement de telles structures. Les travaux de recherche synthétisés dans le mémoire scientifique, ont pour objectif de livrer des outils pour l'ingénieur afin d'évaluer en élasticité et viscoélasticité linéaire, les champs de contraintes et de déformations initiaux responsables d'endommagement dans les structures multicouches. Le manuscrit comporte deux parties à tailles inégales. La première partie concerne la mise au point et l'applicabilité des Modèles Multi-particulaires des Matériaux Multicouches (M4), depuis les travaux de thèse effectués à l'ENPC (Chabot, 1997) jusqu'à présent à l'Ifsttar pour l'étude en élasticité de décollement aux bords ou fissures verticales des structures multicouches. Dans la thèse, sous l'hypothèse des petites perturbations (HPP), une méthode de construction de modèles simplifiés a été développée en quatre étapes. Comme pour les plaques et coques, ces structures sont représentées par une géométrie surfacique. La particularité de ces modèles est qu'en chaque point de cette surface il y a une multi-particule. Chaque particule représente une couche de matériau supposé homogène. Le problème à résoudre est ainsi réduit d'une dimension. Pour ce faire, les efforts généralisés de couche et d'interface sont définis et introduits dans les champs de contraintes à l'aide approximations polynomiales suivant l'épaisseur. Pour déterminer le comportement et équations généralisées du modèle, la formulation d'Hellinger-Reissner du problème élastique 3D est utilisée. En fonction des choix d'approximation des champs de contrainte, le modèle résultant approché a une cinématique plus ou moins riche. L'avantage de ces modèles est qu'ils conduisent à une intensité finie des champs de contraintes d'interface près des bords. L'écriture de critère d'initiation de fissuration d'interface en contrainte maximum ou en taux de restitution d'énergie est possible. Sur les premières applications faites pour les matériaux composites, deux des modèles proposées sont particulièrement intéressants. Plusieurs solutions quasi-analytiques sur stratifiés troués ou non sont reportés dans le document. Ces modèles sont utilisés et développés à l'Ifsttar pour le domaine des chaussées en vue de mettre au point un outil de calcul de structure de chaussée rapide et un essai de caractérisation d'interface. Pour l'outil de calcul de structure, nommé FissuRoute, la thèse de Tran (2004) a permis de coupler le M4-5n (à 5 champs cinématiques par couche, n : nbre total de couche) pour les couches de chaussées à un massif de Boussinesq (B) pour le sol. Les effets des gradients thermiques dans les matériaux ont été introduits dans le modèle M4-5nB ainsi construit. Les équations ont été résolues à l'aide du schéma numérique de Newmark. Elles ont été comparées avec succès par rapport à des simulations éléments finis 3D avec un gain de temps de calcul CPU non négligeable mais restant conséquent par rapport à l'objectif fixé initialement. Pour augmenter la rapidité des calculs, la modélisation du sol a été simplifiée par l'utilisation d'un massif de Winkler (W) et un nombre réduit de couches équivalentes pour la structure de chaussée. Différents stages de Master 2 conduisent à conclure, dans le cas restreint des déformations planes, que le M4-5nW ainsi proposé semble prometteur pour construire l'outil final visé. Par ailleurs, dans la thèse de (Pouteau, 2004), en parallèle d'essais accélérés en vrai grandeur sur chaussée en Béton de Ciment Mince Collé (BCMC), le M4-5n a été utilisé pour l'étude en laboratoire de la durabilité du collage d'interface béton de ciment sur enrobés bitumineux. La thèse de (Hun, 2012) a permis d'améliorer l'essai de caractérisation du collage de Pouteau afin de prendre en compte, en plus des effets de la flexion, les effets environnementaux de l'eau sur ce type d'interface. A l'aide d'outils d'analyse d'image, la validation des expressions analytiques des taux de restitution d'énergie M4-5n sur éprouvettes bi-matériaux ainsi testées en flexion 4 points, par rapport aux formules de Dunders, a été faite avec succès dans le cadre des déformations planes. Des comparaisons sont en cours au niveau international (TC241-MCD de la RILEM www.rilem.org). La seconde partie du mémoire d'HdR présente des travaux de recherche effectués à l'Ifsttar pour l'évaluation sous charges roulantes du comportement structurel des chaussées à base de matériaux bitumineux considérés viscoélastiques et thermo-susceptibles. De même que précédemment l'objectif visé est de pouvoir offrir aux ingénieurs un outil de calcul simple d'utilisation pour l'étude spécifique et paramétrique du comportement des couches bitumineuses de chaussées soumises à des conditions de chargement particulières. Pour ce faire, un modèle de structure multicouches 3D semi-infinie en z et infini dans le plan a été développé en HPP en coopération avec l'Ecole des Ponts Paris Tech. Ce modèle prend en compte les lois de comportement élastique usuel et thermo-viscoélastique spécifique de Huet-Sayegh (1963-65). Les chargements roulants à pression de contact soit ponctuel, soit elliptique, soit rectangulaire, peuvent être à la fois verticaux ou latéraux contrairement au logiciel Alizé utilisé pour la méthode française de dimensionnement des chaussées. Plusieurs charges différentes en simultané peuvent être introduites rendant ainsi possible en théorie l'étude de chargement à pression non uniforme. La méthode de résolution quasi-analytique des équations utilise un changement de variable et des techniques de transformations de Fourrier. Le modèle a, en particulier, été validé par comparaison avec des cas expérimentaux accélérés en vrai grandeur sur le manège de fatigue des chaussées de l'Ifsttar. Ce modèle est programmé dans le logiciel de calcul ViscoRoute©2.0 déposé et distribué gratuitement depuis fin 2009. Sur la scène internationale, les résultats du logiciel ViscoRoute© ont été comparés avec succès avec ceux du logiciel VEROAD développé par les Pays-Bas et le 2ème autre logiciel équivalent, nommé 3D-Move, développé par l'Université de Réno (Nevada, USA). Pour différents cas de chargement, cette partie illustre l'intérêt de prendre en compte le comportement spécifique des matériaux bitumineux. Ainsi différentes études ont pu être faites : évaluation des champs mécaniques dans les chaussées aéronautiques, effets des accélérations et décélérations de chargement type tramway sur pneu, limite de validité de la méthode de dimensionnement des chaussées française, calcul de la résistance au roulement des poids lourds sur chaussées bitumineuses, etc. Enfin, le post-doc de Chupin (2008) a également permis de développer le logiciel dans une version recherche, pour prendre en compte le glissement d'interface entre couches de matériaux.
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Nguyen, Thanh Binh. "Valorisation des sédiments de dragage traités par le procédé NOVOSOL(R) dans des matériaux d'assises de chaussée : comportement mécanique et environnemental." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/704/.
Full textAbstract:
"De par leur volume important, la gestion des sédiments de dragage représente un grand défi pour notre société. Leur contamination en métaux lourds et en micropolluants organiques fait qu'actuellement, la plupart des sédiments sont considérés comme déchets dangereux et sont mis en décharge. Ceci va à l'encontre de la politique actuelle où, dans le cadre d'un développement durable, la loi française favorise la valorisation afin que seuls les déchets ultimes soient mis en décharge. C'est dans ce contexte que la société Solvay a développé le procédé NOVOSOL(r) pour le traitement des sédiments pollués en vue d'une valorisation " matière ". Le procédé comporte deux étapes : une immobilisation des métaux lourds par formation d'apatites lors d'une phosphatation par acide phosphorique et une destruction des matières organiques par calcination. L'objectif de cette thèse est de valoriser des sédiments fluviaux traités par le procédé NOVOSOL(r) dans des matériaux routiers pour assises de chaussée. Les études expérimentales en laboratoire comportent deux aspects : performance mécanique et comportement à la lixiviation des matériaux. Les sédiments traités NOVOSOL(r) sont introduits dans des matériaux traités aux liants hydrauliques en substitution d'une partie ou en totalité du sable traditionnel. L'élaboration des matériaux selon la méthodologie d'étude en vigueur ne présente aucune difficulté. L'augmentation de la teneur en sédiments entraîne une demande en eau accrue et les matériaux ainsi réalisés sont moins compacts que des matériaux témoins. Ceci est attribuable aux caractéristiques des sédiments traités NOVOSOL(r) : teneur en fines importante, la friabilité et la porosité des grains. Ces caractéristiques ont pour conséquence d'affaiblir le squelette granulaire, ce qui se traduit par une diminution du module d'élasticité des matériaux. . . . "<br>The management of dredged sediments is a challenge for our society because of their huge volume. The contamination of heavy metals and organic micro pollutants make that the majority of dredged sediments are regarded as dangerous waste and are put in discharge. This isn't in the same point of view of the durable development policy: the French law supports the valorization so that only ultimate waste is put in discharge. In this context, Solvay Company has developed the process NOVOSOL(r) for the treatment of the dredged sediments polluted. The process comprises two stages: an immobilization of heavy metals by formation of apatite under a phosphatising reaction with acid phosphoric and a destruction of the organic matter by a calcination. The goal of this thesis is to use river sediments treated by the process NOVOSOL(r) in road base materials. Experimental studies in laboratory comprise two aspects: mechanical performance and leaching behaviour. The treated sediments by NOVOSOL(r) are introduced into road base mixes treated with cementitious binders as substitute for regular sand. The preparation of materials according to the normalized methodology in laboratory does not present any difficulty. As the treated sediments content increases, the water demand increases and the materials are less compact than reference material. This is due to the characteristics of treated sediments: important ratio of fines, friability and the porosity of granular. These characteristics have as a consequence to weaken the granular skeleton, which results in a reduction in the stiffness module of materials. On the other side, the reactivity of treated sediments NOVOSOL(r) in the matrix of cimentitious binder and a better homogeneity of materials lead to an improvement of the tensile strength. Mechanical performance of all the materials with of treated sediments NOVOSOL(r) evaluated by index of elastic quality is better than that of the reference material. .
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Becquart, Frédéric. "Première approche du comportement mécanique d'un milieu granulaire issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en technique routière." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2007/50376-2007-13.pdf.
Full textAbstract:
Le travail de thèse a consisté à identifier expérimentalement le comportement mécanique d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères, à la fois non traité et cimenté avec un liant routier à faible dosage. Ce mâchefer est valorisable au sens de la circulaire du 9 mai 1994, précisant les conditions d'emploi des mâchefers en technique routière. L'objectif est d'améliorer la connaissance du matériau « mâchefer» du point de vue mécanique, de telle sorte à améliorer la méthode de dimensionnement rationnelle des chaussées, prenant en compte un comportement plus réel du matériau granulaire « mâchefer» et permettant ainsi de s'affranchir de considérations empiriques. La première étape de cette étude a consisté à mettre en place des dispositifs et méthodologies expérimentaux adaptés au matériau « mâchefer ». Dans cette première approche, la rhéologie du matériau granulaire, non lié et faiblement cimenté, est approchée en régime quasi-statique et en régime cyclique, sur des chemins de contraintes oedométriques et triaxiales. Les résultats expérimentaux révèlent des propriétés mécaniques du matériau granulaire « mâchefer » analogues aux matériaux pulvérulents initialement denses, caractérisées principalement par une élasticité non linéaire, une dépendance vis-a-vis de la pression moyenne appliquée, une dilatance progressive aux grandes déformations, et une stabilisation progressive des déformations élastiques et permanentes en régime cyclique à haut nombre de cycles. Les notions d'état caractéristique et d'état critique semblent applicables au matériau « mâchefer ». La formulation d'une première approche du comportement en fatigue ainsi que la prise en compte de la pathologie de gonflement du matériau dans le dimensionnement sont présentées, et doivent également conduire à une meilleure prise en compte du comportement du mâchefer dans la méthodologie de dimensionnement.
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Zdiri, Mustapha. "Etude de formulation et de comportement mécanique des Bétons Compactés au Rouleau (BCR) : Applications routières - Cas des matériaux de gisements locaux." Artois, 2008. http://www.theses.fr/2008ARTO0202.
Full textAbstract:
Le présent travail de recherche comporte une étude sur le Béton Compacté au Rouleau (BCR) en vue d'une application en technique routière et en utilisant des matériaux de gisements locaux avec la spécificité d’un faible dosage en ciment. L'étude a traité le problème de formulation à travers les méthodes graphiques, semi-empiriques et le Modèle d'Empilement Compressible MEC. On a introduit aussi dans ce travail, l’utilisation des granulats spéciaux du type Sidérite et l'addition des adjuvants dans la formulation du BCR. La rhéologie du BCR frais et la sensibilité de ce mélange au phénomène de densification ont été étudiées en proposant une nouvelle approche basée sur la Compactabilité pour la prédiction de la rhéologie de ce matériau. La caractérisation du BCR durci a été effectuée moyennant des mesures expérimentales de résistances et de modules élastiques E ainsi que des essais ultrasoniques. Les résultats expérimentaux sont comparés avec ceux obtenus par des prédictions à travers des modèles tels que ceux de Feret-De Larrard-Tondat, ACI, Ouellet et Oluokun. Certains modèles sont jugés fiables pour la formulation et les prédictions des résistances du BCR par contre nous avons proposé d'autres qui sont adaptés à ce mélange et à ces composants. Une modélisation en 3D d'une chaussée rigide en BCR, en utilisant le code de calcul par éléments finis "Abaqus 6. 7", a été effectuée en introduisant à ce code la loi de comportement correspondant de ce matériau. Cette modélisation a été faite pour plusieurs cas de chargements sur des dalles en BCR. Une convergence a été déduite entre les résultats obtenus, de la répartition en 3D des contraintes et des déformations dans les dalles de BCR et ceux obtenus par les autres méthodes 2D telles que celles de Westergaard, d'Ioannides et al<br>This research work presents a study of the Roller Compacted Concrete (RCC) for an application in road engineering. The RCC was prepared using materials of local quarries with the specificity of a low cement proportioning. The study dealt with the formulation problem through graphics, semi-empirical methods and the Compressible Packing Model “CPM”. We introduced also, into this work, the use of the special aggregates type Siderite and the addition of the admixtures in the formulation of the RCC. The rheology of the fresh RCC and the sensitivity of this mixture to the compaction phenomenon were studied by proposing a new approach, based on Compactability, for the prediction of this material rheology. The characterization of the hardened RCC was carried out by experimental measurements of strengths and elastic modules E as well as ultrasonic tests. The experimental results were compared with those obtained by predictions through models like those of Feret-De Larrard-Tondat, ACI, Ouellet and Oluokun. Some models were considered to be reliable for the formulation and the predictions of the RCC strengths. However, we proposed others models which were adapted to this mixture and their components. A 3D modelling of a rigid RCC pavement, using the computer code of finite elements "Abaqus 6. 7" was achieved by introducing to this code the behaviour law corresponding to this material. This modelling was made for several cases of loadings on RCC slabs. A convergence was deduced between the results obtained, of the distribution in 3D of the stresses and of the deformations in the RCC slabs and those obtained by the other 2D methods such as that of Westergaard, of Ioannides et al
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Mengue, Emmanuel. "Évaluation du comportement mécanique d’un sol latéritique traité au ciment pour des applications routières." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10050/document.
Full textAbstract:
Jusqu'à récemment dans de nombreuses régions tropicales et subtropicales, on utilisait surtout les graveleux latéritiques en géotechnique routière, comme matériaux d’assise de chaussée. Avec l'évolution des besoins, la récente prise en compte des contraintes environnementales et la rareté des graveleux latéritiques de bonne qualité, la promotion de matériaux dont l'usage est peu répandu pour diverses raisons techniques ou historiques est encouragée. En Afrique subsaharienne, la valorisation des matériaux marginaux naturels locaux, singulièrement les sols latéritiques fins, en technique routière est vivement encouragée pour une meilleure utilisation des ressources dans le cadre du développement durable et dans un contexte socio-économique particulier.Ce mémoire de thèse expose une étude du comportement mécanique d’un sol latéritique fin traité au ciment à différents dosages pour une valorisation en technique routière. Il comporte cinq parties:La première partie concerne une étude bibliographique des travaux réalisés sur les sols latéritiques. On présente également les travaux réalisés sur les sols traités au ciment.La deuxième partie est consacrée à la description des matériaux étudiés. Après la présentation des caractérisations physiques, chimiques et minéralogiques de ces matériaux, on présente les paramètres de l’étude. Cette partie s’achève par la caractérisation minéralogique et microstructurale du sol latéritique traité au ciment à différents dosages.La troisième partie présente les résultats expérimentaux d’une étude de la consolidation unidimensionnelle du sol latéritique avant et après traitement au ciment à différents dosages. La vérification de l’aptitude au traitement du sol, la détermination des caractéristiques intrinsèques et de compactage du sol traité au ciment sont également présentées dans cette partie.La quatrième partie présente les résultats expérimentaux de la résistance mécanique du sol avant et après traitement au ciment. La portance, les résistances en compression et en traction, les résistances à la rupture et au cisaillement forment l’ossature de cette partie.Enfin la cinquième partie présente une analyse numérique et économique de la conception d’une assise de chaussée en sol latéritique traité au ciment à différents dosages L’influence du traitement du sol sur l’épaisseur de l’assise de chaussée est examinée, ainsi que le coût économique de l’assise de chaussée<br>Until recently, in many tropical and subtropical regions, lateritic gravels have been used in geotechnical highway, like for example in the road foundations. With the increase of needs, the recent consideration of environmental constraints and the unavailability of lateritic gravels with good mechanical properties, the promotion of materials whose use is not widespread for various technical or historical reasons is encouraged. In Sub-saharan Africa, the valorization of local natural marginal materials particularly the fine grained lateritic soils, in road construction purposes is strongly encouraged where a better utilization of resources might help insure sustainable development in a particular socio-economic context.This thesis presents a study of the mechanical behavior of a cement treated fine grained lateritic soil for a valorization in road construction. It constains five parts:The first part concerns a literature review of work on lateritic soils. It also presents the work completed on soils treated with cement.The second part is devoted to the description of the materials studied. After the presentation of physical, chemical and mineralogical characterizations of these materials, we present the parameters of the study. At the end, mineralogical and microstructural characterization of cement treated lateritic at different dosages is presented.The third part presents the experimental results of a study of one-dimensional consolidation of lateritic soil before and after treatment with cement at different dosages. The verification of the processability of the soil, as well as the determination of intrinsic characteristics and compaction of the cement treated lateritic are also illustrated in this section.The fourth part shows the experimental results of the mechanical strength of the lateritic soil before and after treatment with cement. The discussion about bearing capacity, the compressive and tensile strength and the rupture and shear strengths constitutes the major concern of this part.Finally, the fifth part presents a numerical and economic analysis of the design of a road foundation of lateritic soil treated with cement at different dosages. The influence of soil treatment on the thickness of the road foundation is examined, as well as the economic cost of the road foundation
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Lambert, Marion. "Comportement mécanique évolutif des enrobés bitumineux à l'émulsion : étude expérimentale et modélisation." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0113/document.
Full textAbstract:
Dans un contexte politique où les enjeux énergétiques et environnementaux sont de plus en plus importants, il faut favoriser les techniques économes en énergie et plus respectueuse de l'environnement. Parmi ces pratiques, l'utilisation d’enrobés à l’émulsion de bitume s'est révélée être prometteuse. La fabrication et la conception d’une chaussée comprenant une couche d’enrobé à l’émulsion sont très empiriques et reposent sur des compétences locales qui tendent à en limiter le développement. La première étape pour concevoir une chaussée consiste à connaître le comportement mécanique réversible engendrées par de lourd trafic de chaque matériau qui la compose. Lors d'une deuxième étape, ces valeurs doivent être comparées aux critères de durabilité mécanique des matériaux. Dans le cas de l'enrobé à l’émulsion, aucune loi de comportement mécanique n'a été établie pour tenir compte à la fois de son états frais et durcis. Ce travail de thèse vise donc à pallier à ce manque et à améliorer les connaissances acquises sur ce matériau. Pour cela, un modèle évolutif pour l’enrobé à l’émulsion intégrant l'évolution du matériau de son état frais à l'état durci a été développé. De plus, un nouvel essai de caractérisation a été développé et mis en place pour permettre de suivre l’évolution des performances mécaniques réversibles du matériau. Les résultats obtenus à partir des différentes campagnes d’essais ont permis de caler le modèle et de montrer la pertinence du modèle<br>Given a political context in which energy and environmental stakes have become increasingly dominant, road engineering practices have favoured saving energy and protecting the environment. Among these practices, the use of cold mixes treated with bitumen emulsion has proven to be a suitable technique. Cold mix design however, as well as the design of pavements including cold mix asphalt layers, is highly empirical and based on local skills. From prior experience, the transposition of established local rules from one site to another and their application to medium or heavy traffic pavements are not simple steps and tend to limit the development of this environmentally-friendly pavement technique. The first step in designing a pavement consists of knowing the stress-strain relationship of its constitutive materials in order to determine the stresses and strains generated by heavy lorry traffic. During a second step, these values must be compared with the mechanical durability of materials by reliance on damage tests comprising large numbers of load cycles. In the case of CMA, no mechanical behaviour law has been established to take into account both the fresh and cured states. This work aims to improve the knowledge acquired on this material. For this, an evolutiv model for the cold mix asphalt with bitumen emulsion incorporating the evolution of the material from its fresh state to its cured state has been developed. In addition, a new characterization test was developed and put in place to monitor the evolution of the reversible mechanical performance of the material. The results obtained from the test campaigns helped to calibrate the model and show the relevance of the model
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Wang, Bin. "Observateurs d'état pour le diagnostic de comportement dynamique de véhicules automobiles en environnement réel de conduite." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01016796.
Full textAbstract:
Le contrôle de stabilité est un sujet essentiel dans les systèmes avancés d'aide à la conduite développés par les constructeurs et équipementiers automobiles. Les systèmes de sécurité actifs sont devenus un standard dans les véhicules particuliers, tels que : le contrôle électronique de la stabilité (ESC) et le système de contrôle de traction (TCS). La description du comportement dynamique du véhicule pendant le mouvement, est fondamental dans le fonctionnement des nouveaux systèmes de sécurité active. Certains systèmes actifs sont déjà implémentés dans des véhicules standards comme des options supplémentaires, pour améliorer la sécurité sur la route ou pour le confort du conducteur et des passagers. Cependant, ces systèmes ont besoin d'informations sur la dynamique de véhicule, qui représente les caractéristiques de mouvement du véhicule sur la route. L'accès à ces informations est souvent difficile, pour des raisons technologiques ou économiques. De ce fait, nous développons des algorithmes, basés sur la technique d'observation d'état, pour estimer une partie de ces variables notamment, les efforts dynamiques du contact pneumatique/chaussée et l'angle de dérive dans son environnement. En revanche, ces systèmes sont conçus pour faire face à l'état actuel du véhicule où la situation de danger a toujours eu lieu, la capacité de ces systèmes est limitée à minimiser les effets de danger. L'objectif ultime est de prévoir et d'éviter efficacement un accident avant qu'il se produise. Par conséquent, ce travail est dédié aussi à développer une méthode de prédiction des risques pour rappeler au conducteur la vitesse de sécurité pour négocier les virages à venir. Dans un premier temps, nous développons dans ce mémoire une nouvelle approche pour estimer la répartition de la charge verticale sur chaque roue dans un environnement réel. L'influence de l'angle de pente est considérée dans la phase de reconstruction du modèle du véhicule. Les forces verticales sont estimées en utilisant un filtre de Kalman. Afin d'estimer la force latérale du pneu, un filtre de Kalman entendu et un filtre Particulaire ont appliqués pour tenir compte des non-linéarités du modèle de véhicule. Deux techniques différentes d'observateurs sont proposées et comparées avec des données expérimentales. Dans un deuxième temps, nous étendons, à l'instant futur, la prise en compte de l'évaluation de risque d'accidents. La prédiction des paramètres de la dynamique du véhicule, l'évaluation du risque potentiel ainsi que la détermination d'une vitesse d'alerte à l'approche des virages, sont introduites pour réduire le risque potentiel d'accident dans les virages. Enfin, la dernière partie du mémoire est consacrée à l'application en temps réel, sur un véhicule démonstrateur, du processus d'observation d'état développé précédemment. Les résultats expérimentaux sont réalisés pour démontrer la performance des estimateurs intégrés en temps réel.
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MEZGHANI, NAJEH. "Modelisation du comportement des chaussees sous trafic." Paris, ENSAM, 1996. http://www.theses.fr/1996ENAM0021.
Full textAbstract:
La comprehension des mecanismes de degradation des structures de chaussees sous trafic permet un meilleur dimensionnement. Dans ce travail, nous nous interessons particulierement a la modelisation du comportement des materiaux bitumineux dans les chaussees. Pour cela, il est necessaire de prendre en compte certains parametres juges influants tels que la temperature, les caracteristiques mecaniques du materiau, le type de chargement et la vitesse de passage des vehicules. Pour decrire le comportement de ce type de materiau, nous retenons deux modeles: - un modele de comportement viscoelastique lineaire du type kelvin-voigt permettant de representer les deformations qui apparaissent lors des premiers passages des vehicules. Pour cela nous nous placons dans le domaine des petites deformations. - un modele viscoplastique etabli au laboratoire central des ponts et chaussees, pour decrire les deformations permanentes responsables du phenomene de l'ornierage. Nous utilisons la methode des moindres carres et les resultats des essais experimentaux pour identifier les parametres des modeles. Ces derniers sont ensuite appliques au calcul d'une structure routiere bidimensionnelle. Pour la resolution des equations nous utilisons la methode des elements finis. Un programme fortran est developpe et employe conjointement avec le logiciel castem2000. Pour valider les resultats des simulations numeriques, nous les comparons aux mesures sur sites reels et aux resultats des essais de laboratoires. Les premiers exemples traites montrent que cette approche peut presenter un caractere predictif de l'ornierage
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OULD, MOHAMED MAHMOUD AHMEDOU. "Comportement, dimensionnement et experimentation des chaussees inverses." Nantes, 1989. http://www.theses.fr/1989NANT2031.
Full textAbstract:
L'objet du present travail est de comprendre le fonctionnement mecanique des structures inverses en vue de la mise au point d'une methode rationnelle de dimensionnement pour ces structures. Le memoire est constitue de cinq parties. L'etude bibliographique donne d'abord des rappels sur les methodes de dimensionnement des chaussees. Les points essentiels de la methode rationnelle adoptee sont presentes ainsi que quelques resultats obtenus sur chaussees inverses. La deuxieme partie regroupe les etudes parametriques effectuees a l'aide de divers modeles elastiques lineaires (analytique et numerique). Elles montrent que le comportement des structures inverses est de type sandwich: c'est la superposition d'une flexion globale (de l'ensemble des couches sur la plate-forme) et d'une flexion locale (des couches bitumineuses sur la grave non traitee). Dans la troisieme partie, des calculs systematiques effectues sur deux types de structures inverses en grave ciment, ont permis de mettre au point des abaques pratiques de dimensionnement et de verification. Ces abaques, ou l'epaisseur de la grave non traitee est variable, constituent un elargissement de la fiche paru dans le cadre de l'actualisation en 1988 du catalogue des structures lcpc-setra. Des experimentations in situ (quatrieme partie) et en laboratoire (cinquieme partie) ont confirme les resultats obtenus avec les modeles theoriques, notamment sur le mode de comportement. Elles ont ainsi valide les hypotheses sur les caracteristiques des maeriaux retenues dans les calculs
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Guezouli, Samy. "Comportement des chaussees souples : modelisation et simulation numerique." Nantes, 1994. http://www.theses.fr/1994NANT2076.
Full textAbstract:
Lors de la modelisation du comportement des chaussees souples, on considere aujourd'hui qu'un calcul de reference doit etre tridimensionnel et prendre en compte des comportements assez complexes pour les materiaux (non-linearite, elastoplasticite, viscoelasticite,). Ce calcul de reference necessite la mise au point de programmes de calcul volumineux bases sur des algorithmes de resolution relativement sophistiques, ce qui implique un temps de calcul assez consequent pour obtenir une solution precise. Dans ce travail, on apporte des ameliorations a la resolution du probleme axisymetrique equivalent (programme noel). Le but de ces ameliorations est d'approcher la solution obtenue par le calcul de reference (code de calcul cesar - l. C. P. C. ) et ce, par des methodes simplifiees qui permettent l'utilisation d'un algorithme de resolution secant assez simple. On montre d'abord comment realiser un gain en elements de discretisation en utilisant des elements frontieres semi-infinis ; le programme efi a ete elabore a cet effet. On propose ensuite, un modele elastoplastique simplifie pour le comportement des graves non traitees, modele qui a ete applique a une etude parametrique. Le lissage des deformations permanentes mesurees lors des essais est realise grace a deux programmes bases sur la methode des moindres carres. Ces resultats sont etendus pour permettre des calculs d'ornierage. Le travail se termine par la proposition d'une methode simplifiee pour la prise en compte d'un jumelage avec un programme de calcul par elements finis axisymetrique
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Borel, Stéphanie. "Étude du comportement de la neige déposée sur une chaussée : caractérisation de l'interface neige/chaussée." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10029.
Full textAbstract:
L'évolution de la neige déposée sur une chaussée est conditionnée par les échanges neige/atmosphère et par les échanges neige/chaussée. Ces derniers dépendent de la nature des contacts entre ces deux matériaux. La structure des contacts est liée à la qualité de la neige et a l'état de surface de la chaussée. Les différentes configurations neige/chaussée ont été documentées grâce à deux campagnes hivernales de mesures sur un site expérimental dédie à cette étude. On s'intéresse à caractériser à l'échelle de la microstructure l'interface neige/chaussée pour différentes configurations à partir d'échantillons correspondant à un dépôt naturel de neige sur une chaussée non circulée et non traitée. Une méthode de prélèvement d'échantillon neige/chaussée a été mise au point. La structure 2D de l'interface est appréhendée grâce à une nouvelle méthode permettant l'observation d'un plan de coupe vertical. À partir des images produites, des calculs de conduction thermique en régime permanent fournissent un champ de température, représentatif de la structure neige/chaussée, qui permet de déterminer les propriétés thermiques de l'interface pour différentes configurations. Une paramétrisation de la conductivité thermique de l'interface est proposée. Elle sera introduite dans le modèle Gelcro, qui simule l'évolution de la neige sur une chaussée. Comme dans toute analyse bidimensionnelle d'un milieu, se pose le problème de la conservation des propriétés liées a la connectivité lors du passage 2D/3D. Une comparaison 2D/3D est présentée. L'image 3D a été obtenue par tomographie X. L'influence de la chaussée sur le développement d'une frange capillaire a la base de la couche de neige a été abordée. L'eau liquide modifie fortement les échanges thermiques. Le protocole expérimental est inspiré de travaux antérieurs sur l'ascension capillaire de l'eau dans la neige sans prise en compte de la nature du substrat ; l'intercomparaison des résultats met en évidence l'influence de la chaussée.
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Bornarel, Bruno. "Fondations superficielles sur pente et essai pressiométrique : Approche numérique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1810_bbornarel.pdf.
Full textAbstract:
Dans les règles actuellement appliquées en France, deux méthodes coexistent pour le calcul de la capacité portante des fondations superficielles. La première est basée sur l'application de la théorie de la plasticité parfaite. La seconde, empirique, repose sur l'utilisation des résultats d'essais pressiométriques. Pour les deux méthodes, les configurations complexes (inclinaison et/ou excentrement de la charge, présence d'une pente) sont traitées par l'intermédiaire de coefficients réducteurs appliqués aux formules de référence donnant la capacité portante d'une fondation établie sur un massif horizontal et soumise à une charge verticale centrée. La présente étude a pour objet l'analyse de la méthode pressiométrique dans le cas d'une fondation superficielle filante établie à proximité d'une pente. Elle est réalisée à partir d'une approche numérique, en utilisant un code de calcul aux éléments finis. Le comportement du massif de sol est modélisé par deux lois de comportement élasto-plastiques avec écrouissage : le modèle CJS pour les sols granulaires et le modèle Cam-Clay modifié pour les sols fins. L'étude se décompose en trois parties : dans la première, l'état de contrainte initial au sein d'un massif en pente est analysé, en prenant en compte différentes histoires de sollicitations. Elle met en évidence l'importance de cette histoire sur l'état final obtenu. La deuxième partie concerne la simulation d'un essai pressiométrique réalisé dans une pente. Les résultats sont analysés en étudiant l'influence de la position de réalisation de l'essai et de l'état initial considéré. La troisième partie concerne la modélisation de l'essai d'enfoncement d'une fondation superficielle située à proximité d'une pente. Après l'étude de l'influence de l'état de contrainte initial sur la réponse du modèle, les essais réalisés lors d'une campagne d'essai en centrifugeuse sont simulés, en utilisant la loi de comportement CJS. Les résultats obtenus sont interprétés en terme de coefficients réducteurs et comparés aux règles en vigueur. Enfin, un rapprochement et une synthèse de tous les résultats obtenus sont proposés<br>According to French regulations, the bearing capacity of shallow foundations may be calculated by the mean ogf two different approaches. The first one is based on the theory of perfect plasticity. The second one is empirical, and derived from a direct interpretation of in-situ experimentation (pressuremeter or penetrometer test). Both methods give a basic formula dealing with the reference case : a non-embedded foundation resting on a horizontal ground surface and submitted to a vertical and centred load. Complex cases are solved applying reducing factors to the reference bearing capacity. The aim of this study is to analyse the pressuremeter approach, and more particularly, the influence of a slope on the bearing capacity of a shallow strip foundation. This problem is studied through a numerical approach using the finite element method. The soil behaviour is modelled using two elasto-plastic constitutive laws with hardening : CJS model for granular soils, and modified Cam-Clay model for clays. This study is made of three parts : first, the state of stress in a slope is analysed taking into account the stress history. It is shown that this history has a great influence on the final state of stress within the soil. In a second part, a pressuremeter test hold in a slope is modelled. Results analysed in terms of various parameters influence : test location within the slope, initial stress state, type of soil considered. The third part consists of loading simulaltions of a shallow foundation set up near a slope edge. Following the analysis of the initial stress influence, centrifugal tests are simulated using CJS constitutive law. Bearing capacity factors obtained through this approach are compared with those derived from official regulations. Finally, a global synthesis gathering all results is proposed
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Diakhaté, Malick. "Fatigue et comportement des couches d'accrochage dans les structures de chaussée." Phd thesis, Université de Limoges, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00521906.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le laboratoire Mécanique et Modélisation des Matériaux et Structures du Génie Civil (3MsGC) de l'Université de Limoges, et Eurovia, une société du groupe VINCI. Les travaux réalisés dans cette thèse visent à une meilleure connaissance du comportement mécanique des couches d'accrochages mises en oeuvre à l'interface de deux couches d'enrobés bitumineux. Afin de caractériser ce comportement, un large travail expérimental a été réalisé. Les résultats de cette campagne d'essais ont permis d'alimenter le modèle éléments finis développé dans le but de prédire la durabilité du collage à l'interface des couches de chaussée. Ce modèle permet également d'étudier l'effet de la modélisation ou non du comportement de l'interface sur le dimensionnement de la chaussée. Afin de mener à bien la campagne expérimentale de ce travail, un prototype de dispositif d'essai a été conçu et réalisé. Au moyen d'une presse servohydraulique mono-axe, le dispositif permet d'appliquer une sollicitation de double cisaillement aux interfaces d'une éprouvette symétrique constituée de trois couches d'enrobés bitumineux. Ainsi, des essais monotones, oligocycliques et de fatigue ont été réalisés à 10 et à 20°C sur une interface BBTM/BBSG, comportant ou non une couche d'accrochage à base de bitume pur. Les essais oligocycliques et de fatigue, réalisés en mode de contrôle de force, ont permis d'obtenir des résultats très satisfaisants, et très peu dispersés. Trois critères de rupture d'interface ont été analysés. Les résultats obtenus montrent que l'absence de couche d'accrochage réduit considérablement la performance à la fatigue du collage à l'interface. Les résultats d'essais ont également permis de proposer une méthode qui permet de prédire la loi de fatigue du collage à partir des résultats d'essais monotones de cisaillement. Cette campagne d'essais de cisaillement est complétée par une série d'essais monotones de torsion. Outre la caractérisation du comportement mécanique des couches d'accrochage, les résultats ont permis de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles les essais en laboratoire de cisaillement et de torsion sont corrélables. L'essai monotone de torsion présente l'avantage d'être réalisable sur chantier. Une dernière partie de ce travail est consacrée à l'analyse de l'influence, d'une part, du comportement mécanique du collage à l'interface lors du dimensionnement de la structure de chaussée, et d'autre part, des sollicitations tangentielles répétées sur la tenue à la fatigue du collage à l'interface. Deux modèles éléments finis (2D et 3D) sont développés pour étudier la réponse mécanique de la structure sollicitée par l'essieu standard français. Les résultats obtenus montrent que sur certaines sections de chaussée, la prise en compte des sollicitations tangentielles conduit à considérer la fatigue des interfaces comme prédominante lors du dimensionnement.
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SECHER, PHILIPPE. "Etude theorique du comportement dynamique d'un corps de chaussee." Nantes, 1995. http://www.theses.fr/1995NANT2090.
Full textAbstract:
Dans ce travail on s'interesse au calcul du tenseur de green pour l'operateur d'elasticite lineaire dans un milieu a couche, tel que le demi espace ou une bande, et dans le cas de pulsations reelles. Pour s'assurer de la completude des differents types d'ondes qui interviennent dans le probleme, on utilise la theorie spectrale des operateurs autoadjoints. Pour le noyau de green on donne trois expressions analytiques differentes, comme cela est fait par ahluwalia et keller pour le laplacien. Chacune de ces formulations sert a etudier le comportement, soit loin de la source, soit proche de la source, soit a des distances intermediaires. Plus particulierement, on effectue une description detaillee des ondes et de leur interpretation en terme incident et reflechi. On etudie d'abord le terme incident, provenant de l'espace entier, que l'on decrit en cylindrique. Ensuite on etablit des lois de reflexions, d'abord pour des pulsations complexes, en relation avec la condition de lopatinski, puis reelles, en utilisant le principe de limite d'absorption. Dans cette partie on utilise le semi decouplage du systeme d'elasticite. Dans un dernier temps on utilise ces calculs, dans le cas d'un semi espace, pour une source verticale de type dirac en espace et echelon en temps. On retrouve pour les ondes obtenues des proprietes de support enoncees par leray et pecker
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COULIBALY, LASSINA. "Etude du comportement reversible des graves non traitees : application aux chaussees souples." Nantes, 1998. http://www.theses.fr/1998NANT2015.
Full textAbstract:
La modelisation du comportement des chaussees souples necessite une bonne connaissance des caracteristiques mecaniques des graves non traitees qui sont utilisees dans les couches de base et de fondation des chaussees. L'etude experimentale est en general effectuee sur un appareil triaxial. On propose ici d'approfondir la modelisation de leur comportement reversible. Le travail presente est organise en trois grandes parties. Dans la premiere partie, on fait une description du comportement des graves non traitees. On propose une nouvelle procedure de depouillement des resultats d'essais triaxiaux sans faire le choix de modele au prealable. Elle permet d'obtenir des informations sur l'existence d'un potentiel elastique, sur la non linearite du comportement et sur son eventuelle orthotropie. La seconde partie concerne la proposition d'une modelisation generale du comportement des graves non traitees. On presente un nouveau modele qui ameliore celui de boyce et qui tient compte de l'orthotropie. Ce modele a notamment l'avantage de donner des resultats realistes lors d'extrapolation au dela du champ de contraintes experimental. Dans la troisieme partie, au niveau de la simulation sur ordinateur avec le code cesar, on propose une methode approchee qui permet d'effectuer un calcul elastique non lineaire des structures des chaussees, a la place d'un calcul elastoplastique qui a l'inconvenient d'etre souvent long et complexe. La methode consiste a effectuer uniquement des calculs reversibles en introduisant des contraintes initiales. Ces contraintes ont pour but de compenser les contraintes residuelles (ou irreversibles) qui apparaissent dans les structures de chaussees avec les modeles elastoplastiques apres les premiers cycles de chargement.
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BATS, VILLARD MARYLENE. "L'influence des conditions de liaison sur le dimensionnement et le comportement des chaussees." Nantes, 1991. http://www.theses.fr/1991NANT2005.
Full textAbstract:
L'etat des interfaces entre les couches de chaussees conditionne le comportement des structures routieres. La premiere etude concerne une methode de modelisation du comportement des interfaces, applicable au dimensionnement des chaussees. La modelisation par elements finis a permis d'etudier diverses lois de comportement, dont le glissement, le decollement et le frottement, de type coulomb. Une interface degradee peut egalement etre representee par une couche d'epaisseur faible et de module de rigidite elastique variable. Cette methode a l'avantage d'etre utilisable sur n'importe quel programme de dimensionnement des chaussees. La seconde partie de ce travail definit une nouvelle methode d'auscultation des chaussees pour detecter l'etat des interfaces. Cette analyse est basee sur l'interpretation des fonctions de transfert calculees a la surface de la structure. Une etude numerique montre que la frequence la mieux adaptee pour detecter l'etat des interfaces est de 4,5 khz. Pour cette frequence, les parametres geomecaniques de la structure ne modifient pas l'allure des fonctions de transfert. Des essais effectues sur plusieurs sections experimentales, au moyen d'une excitation impulsionnelle, ont permis de confirmer ce resultat
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Ali, Bassem Shahrour Isam. "Modèle numérique pour comportement mécanique des chaussées application à l'analyse de l'orniérage /." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/1026.
Full textAbstract:
Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2006.<br>N° d'ordre (Lille 1) : 3851. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 103-111.
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Vu, Van Thang. "Etude expérimentale et numérique du comportement au gel et au dégel des enrobés bitumineux partiellement saturés." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0049/document.
Full textAbstract:
L’apparition massive de nids de poule sur chaussées bitumineuses a été observée en cours d’hiver sur de très courtes périodes de temps, caractérisées par l’alternance entre températures positives et fortement négatives accompagnée de précipitations pluvieuses. Ceci a conduit à rechercher un mécanisme spécifique de dégradation de couches d’enrobés bitumineux (EB) lié au comportement au gel des EB partiellement saturés en eau. Celui-ci a été étudié en laboratoire à partir d’essais à déformation libre ou empêchée, avec ajout de chaux pour certaines formules d’EB.Ces essais ont montré l’apparition de déformations de gonflement ou contraintes importantes induites lors du gel de l’eau interstitielle. D’autres essais utilisant l’IRM ont permis de visualiser le phénomène au sein du matériau. Sur la base de ces essais, nous proposons une loi de comportement thermoviscoélastique avec changement de phase pour EB. Un programme aux éléments finis a été développé (Free Fem++)pour intégrer cette loi dans le calcul de structures ; ce code couple les équations mécaniques et de diffusion de la chaleur prenant également en compte le changement de phase à travers la chaleur latente de solidification de l’eau interstitielle.Après validation du logiciel, celui-ci a été appliqué au calcul de structures bitumineuses bicouches représentatives des couches supérieures d’une chaussée. Les résultats mettent alors en évidence l’apparition de contraintes d’arrachement élevées à l’interface entre couches générées par le gel,susceptibles d’expliquer la formation de nids de poule. Un essai de laboratoire sur bicouche a confirmé la fragilisation de l’interface induite dès le premier cycle de gel<br>Massive development of potholes occurring in bituminous pavements was observed during winters over short time laps characterized by temperature alternating between positive and highly negative values along with rainfalls. This led us to seek for a specific mechanism of degradation of asphalt concrete (AC) layers, related to the behavior of partially saturated AC subjected to freeze. Two types of laboratory tests were performed under traction free and restrained strain conditions to study the behavior of AC within this context, incorporating lime additive in some mix design formulations. These tests showed the development of large swelling strains or stresses induced by the phase change of pore water into ice. Additional tests using MRI allowed us to visualize this phenomenon from inside the material specimens. Based on these tests, we developed a thermoviscoelastic constitutive law including phase change for partially saturated AC. A Finite Element (FE) program was implemented (FreeFem++) to introduce the developed law instructural calculations; this FE code handles the coupling between mechanics and the heat equation, also taking into account the phase change through the latent heat of crystallization of pore water. After validating the software, this numerical tool was utilized to compute the response of bilayer bituminous structures representative of the upper layers of a pavement. The results obtained show the development of highfrost-induced pull-out stresses located at the interface between the layers, likely to explain the formation of potholes. A test carried out on a bilayer sample confirmed the weakening of the interface right after the first frost cycle
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Sanni, Bakouregui Abdoulaye. "Étude du comportement d'une section d'essais de chaussée de BAC avec des armatures en PRFV." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/9863.
Full textAbstract:
Au Québec, l’épandage des sels de déglaçage pendant l’entretien hivernal des routes est l’une des causes de la corrosion des armatures en acier dans les ouvrages routiers en béton armé. La corrosion de l’acier crée des tensions internes dans le béton, ce qui entraine l’éclatement du béton qui enrobe l’armature d’acier. La durée de vie des infrastructures routières est par conséquent réduite et les coûts d’entretien sont augmentés.
Le présent projet de recherche est né d’une collaboration entre le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des Transports (MTMDET) et l’Université de Sherbrooke. Il vise à étudier l’utilisation des barres en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV), non sujettes à la corrosion dans les dalles en béton armé continu (BAC).
Dans cette étude, une section de chaussée de 300 mètres de long a été instrumentée pendant la reconstruction de l’autoroute 40 Ouest à Montréal, pour caractériser le comportement à court et à long terme des dalles en BAC avec des armatures en PRFV. Les résultats expérimentaux montrent que les conditions climatiques affectent considérablement le comportement à la fissuration des dalles en BAC de PRFV et d’acier. Une analyse par éléments finis d’une section de la chaussée a été également réalisée avec le logiciel Abaqus en vue d’étudier l’influence de plusieurs paramètres tels que le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur profondeur, l’épaisseur de la dalle, le coefficient de dilatation thermique du béton et l’espacement des armatures transversales sur le comportement de la dalle en BAC de PRFV. Le modèle par éléments finis a été validé avec les résultats expérimentaux obtenus en chantier. Les résultats numériques montrent que le coefficient de dilatation thermique du béton, le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur positionnement dans la dalle, l’épaisseur de la dalle constituent les paramètres qui influencent le plus le comportement des dalles en BAC. Pour le dimensionnement des dalles en BAC de PRFV, des taux d’armature ainsi que des propriétés de barres de PRFV ont été proposés en tenant compte des résultats expérimentaux ainsi que de l’analyse par éléments finis.
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Mayoraz, F. Mayoraz Frédéric. "Comportement mécanique des milieux granulaires sous sollicitations cycliques : application aux fondations de chaussées /." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://library.epfl.ch/theses/?nr=2488.
Full text
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Thivierge, François. "Réhabilitation de chaussées en fonction des effets de gel et autres contraintes, analyse des comportements thermiques et mécaniques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0023/MQ38200.pdf.
Full text
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Khoueiry, Nicole. "Study of granular platforms behaviour over soft subgrade reinforced by geosynthetics : Experimental and numerical approaches." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI027.
Full textAbstract:
Les géosynthétiques sont utilisés depuis les années 70 dans le renforcement des plateformes granulaires reposant sur des sols de faible portance pour des applications de routes non revêtues. La complexité des mécanismes développés et la diversité des produits de renforcement nécessitent encore d’étudier ces plateformes renforcées. Un essai au laboratoire permettant de tester des plateformes à échelle réelle a été développé. Une plateforme granulaire non revêtue reposant sur un sol de faible portance a été reproduite. Un protocole de mise en place de ce sol a été élaboré pour assurer son homogénéité et la répétabilité des essais. Une instrumentation spécifique a été développée pour collecter le maximum de mesures utiles pour l’interprétation du transfert de charge et du comportement des géogrilles utilisées. Trois types de géogrille ont été testées : une géogrille extrudée et deux géogrilles tricotées de rigidité différente. Après de nombreux essais de faisabilité, dix essais ont été effectués sous un chargement cyclique sur plaque circulaire, la plateforme testée a été placée dans un banc d’essai de 1,8 m de large, 1,9 m de long et 1,1 m de haut. Sur la base du même protocole de mise en œuvre, des essais de circulation avec un Simulateur Accélérateur de Traffic (SAT) ont été effectués. Ce simulateur a été spécifiquement conçu et construit pour cette application. Pour ces essais, la plateforme testée a été placée dans le banc d’essai allongé à 5 m. La plateforme a été soumise à deux types de sollicitations : un chargement cyclique sur plaque et un chargement de circulation. Des essais de répétabilité ont permis de vérifier le protocole mis en place. A partir des essais, plusieurs observations ont pu être faites sur le comportement des plateformes granulaires, le sol peu porteur, et sur l’efficacité du renforcement. De plus, ces essais ont permis de montrer que le chargement de circulation est beaucoup plus endommageant que le chargement sur plaque. Parallèlement à ces essais, un modèle numérique a été développé en se basant sur la méthode des différences finies avec le logiciel FLAC 3D. Cette modélisation a permis de prédire le comportement de la plateforme sous le premier chargement de plaque<br>Geosynthetics were used since 1970 in the base course reinforcement supported by soft subgrade in unpaved road application. The various factors and parameters influencing the dominant mechanism and its relative contribution on the platform improvement explain the need of more investigations in this topic. In this research work, large-scale laboratory test was developed to study the reinforcement contribution in the unpaved road improvement. Therefore, an unpaved platform was built of 600 mm of artificial subgrade supporting a base course layer. A detailed experimental Protocol was established regarding the soil preparation, the installation and the soils compaction procedure to reproduce the site conditions and insure the platform repeatability for each test. Three geosynthetics were tested first under a cyclic plate load test. Cyclic load was performed on the prepared platform, with a maximum load of 40 kN resulting in a maximum applied pressure of 560 kPa. The platform was subjected to 10,000 cycles with a frequency of 0.77 Hz. An advanced and complete soil instrumentation was provided in order to collect the maximum data needed for thorough analysis. Quality control tests were performed before each test to verify the soil layers homogeneity and properties. Two base course thicknesses were tested under this test condition, 350 and 220 mm. Once the developed protocol was confirmed under the circular plate load tests, further tests using the Simulator Accelerator of Traffic (SAT) were performed. Indeed, the laboratory prepared platform was placed in a larger box of 1.8 m in large, 5 m in length and 1.1 m in height. The prepared platform was subjected to two solicitations: a particular plate and traffic load. The Simulator Accelerator of Traffic was developed specially for this application. A machine that simulates the traffic load under an effective length of 2 m and a velocity of 4 km/h. The two areas were instrumented: the area under the circulation load, and the area under the plat load, located aside. In addition, a numerical model based on the differential element method using FLAC 3D was developed. The model simulated the circular plate load test with the same platform configuration under monotonic load. The results were compared to the first monotonic load applied on the rigid plate experimentally
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KABRE, HAMADOU. "Contribution a l'etude du comportement au compactage des materiaux granulaires pour assises de chaussees (graves et sables pulverulents)." Nantes, 1991. http://www.theses.fr/1991NANT2047.
Full textAbstract:
Cette recherche es une contribution a l'etude en laboratoire du phenomene de compactage. Le programme experimental a ete realise a l'aide de la machine de cisaillement simple et alterne (m. C. S. A. ) specialement construite a cet effet. Elle permet de realiser sur une eprouvette de materiau, des formes de chargements cycliques analogues aux diagrammes des contraintes existant en place sous les engins. On enregistre alors l'evolution de la compacite de l'echantillon en fonction du nombre de cycles de sollicitation. L'etude porte sur des graves et des sables pulverulents, non traites et utilises en assises de chaussees. Ce memoire qui comporte cinq parties, rappelle tout d'abord en bibliographie les principaux travaux effectues dans ce domaine tant en place qu'en laboratoire. Dans la seconde partie on decrit la machine de cisaillement et des resultats d'etudes de mise au point (repetabilite, estimations d'erreurs) sont presentes; la procedure de realisation de l'essai etant donnee en annexe. On met ensuite en evidence l'influence des parametres principaux de l'essai (teneur en eau du materiau, amplitude de deformation de cisaillement, contrainte verticale); et on montre que l'essai a contrainte normale variable qui est le plus representatif de la realite, est egalement plus efficace que celui a contrainte normale constante, vis-a-vis de la densification du materiau. L'histoire des sollicitations et la compacite initiale n'ont pas d'influence sur le comportement ulterieur de l'echantillon en terme de densite. Apres avoir etabli une loi experimentale permettant d'estimer les gains de compacite par cycle en fonction de parametres caracteristiques du niveau de sollicitation, on montre par la proposition d'un modele de calcul incremental, comment il est possible de faire des previsions de resultats de compactage. Une ebauche d'application de ce modele est effectue dans la premiere partie avec un sable et les resultats de compacite calcules sont compares a ceux obtenus experimentalement en place
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Chaverot, Jean-Luc. "Modélisation et simulation du comportement mécanique des semelages soumis à des contraintes biomécaniques." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10082.
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Une chaussure est constituee de plusieurs parties aux fonctions differentes. Le semelage constitue l'interface entre le sol et le pied. La conception et le controle des semelages sont encore tres empiriques. L'objectif de cette etude est de preparer les elements qui permettront de modeliser les semelles de chaussure. L'etude presente deux niveaux. Le premier consiste a determiner, pour un usage donne (course, marche, tennis) les contraintes biomecaniques et mecaniques devant etre prises en compte par la chaussure et plus particulierement par sa semelle. La deuxieme phase aborde les approches possibles pour modeliser la reponse de la semelle a ces diverses sollicitations
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Vernier, Karine. "Les Incidences du tracé routier et des états de chaussée sur le comportement des usagers vis-à-vis de la vitesse et de la sécurité." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1999. http://www.theses.fr/1999STR1EC04.
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Cette these traite du probleme de la securite routiere, de la vitesse pratiquee et de l'entretien routier. Dans une perspective de maintenance preventive des chaussees, les processus de decision d'entretien actuels considerent essentiellement les couts lies au maitre d'ouvrage. Dans la presente etude, nous proposons une meilleure optimisation des caracteristiques de surface de chaussees en considerant les couts supportes par les usagers. Nous nous sommes particulierement interesses a la securite routiere et au temps de parcours par un modele de comportement a plusieurs niveaux: frequence des accidents, gravite et vitesse. Nous etablissons d'abord les relations entre les caracteristiques routieres et la frequence et la gravite des accidents en utilisant des modeles de regression discrets de type logit. Cette analyse multi-niveaux offre de nombreux avantages. Elle permet notamment de prendre en compte des parametres comportementaux, ici la vitesse (qui est une mesure du risque accepte par les usagers), dans l'explication de l'insecurite routiere. La vitesse est ensuite reliee aux caracteristiques routieres et a une mesure de risque percu definie comme l'esperance maximale d'utilite associee aux modeles de frequence et de gravite des accidents. Les mesures de vitesse sont estimees par des modeles de regression non lineaires. Nous utilisons des formes fonctionnelles souples en soumettant les parametres a des transformations de box cox. Cette remarque est valable pour la vitesse mais egalement pour la modelisation de la frequence et de la gravite des accidents. Une perspective interessante pouvant completer cette etude serait de considerer d'autres facteurs individuels comme l'age ou le sexe du conducteur, la technologie du vehicule ou d'autres indicateurs economiques permettant d'elaborer un modele de comportement plus complet. En outre, la modelisation realisee repose sur une stratification exogene de l'echantillon aleatoire, permettant de completer a faible cout le modele propose<br>This thesis deals with safety, speed and road maintenance. We especially focus on the impact of road characteristics on two principal items related to the road user: road safety and travel time. The actual systems consider the costs of the maitre d'ouvrage as one of the principal determinants in the decision of repairing or not a given road. In this study, we go a step ahead and we propose a better optimization of the road surface characteristics by considering the cost incurred by the users. Here, we especially focus on road safety and on travel time thanks to a behavioral model with multi-levels: accident frequency, accident severity and speed. First, we quantify the relationship between road characteristics and accident frequency and severity by using discrete regression models of multinomial logit type. This multi-level analysis has been chosen because it permits to take into account behavioral parameters, especially speed (which is a measure of the user's accepted risk) in the explanation of the accident frequency and severity. The vehicles' speed is then linked to the road and traffic characteristics and to the associated frequency and severity probabilities, the latter giving a measure of the user's perceived risk. The vehicles'speed is estimated with a regression model that simultaneously determinate a convenient functional form of our relationships. Not constrained functionnal forms are obtained thanks to box-cox transformations of the parameters. The optimal functional forms we obtain are often different from the predetermined forms and lead to better forecasts. This remark also for the modeling of the frequency and the severity of accidents. The next step of this work will be to consider other individual factors like driver's age and sex, vehicle's technology or economic indicators to specify a more complete behavioural model. Moreover, our formalization is made on a choice based sample which permit to complete at low cost the data base
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Bendaoud, El Amine. "Les marnes et marno-calcaires du nord-est algerien : caracteristiques et comportement en construction routiere." Paris, ENMP, 1988. http://www.theses.fr/1988ENMP0115.
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