Dissertations / Theses: 'Construction mixte'

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Bencheikh, Mohamed. "Connexion acier-béton : comportement au cisaillement et à l'arrachement des ancrages dans le béton à différentes températures de 20 à 550° C." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0055.

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Abstract:

La connexion acier-béton utilisée dans la construction mixte est conçue pour assurer la liaison entre les deux matériaux et transmettre les efforts de cisaillement et;ou de traction à l'interface entre l'élément métallique et le béton. Cette étude a pour but de fournir les lois de comportement de deux types de connecteur sous l'action d'une sollicitation mécanique ; lorsque l'ensemble des matériaux acier et béton est porté en température. De telles lois permettent le dimensionnement des ouvrages vis-à-vis de sollicitations accidentelles (Incendie ou brusque élévation de température). La caractérisation de cette liaison a nécessité la conception de deux dispositifs expérimentaux pour tester les différents types de connecteurs (goujons et plats à boudin) sous des sollicitations de cisaillement ou d'arrachement. Deux types de bétons sont étudiés sous des températures variant de 20 à 550°c. L'identification globale expérimentale de la connexion est complétée par une analyse numérique détaillée de l'arrachement du goujon. Les résultats de l'étude des ancrages par goujons ont permis d'identifier, en fonction de la température, leur comportement à l'arrachement en distinguant: l'adhérence acier-béton, la rupture de cette liaison, ainsi que les déformations du béton et de l'acier au niveau de la tête et le long de l'interface acier béton. Le comportement vis-à-vis du cisaillement de ce type d'ancrage est caractérisé par une courbe effort-glissement non linéaire de rigidité décroissante avec la température. Pour les ancrages par plats à boudin, et au cisaillement est caractérisé

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Ciutina, Liviu Adrian. "Assemblages et comportement sismique de portiques en acier et mixtes acier-béton : Expérimentation et simulation numérique." Rennes, INSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ISAR0016.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la réponse sismique d'ossatures non contreventées en portiques métalliques ou en portiques mixtes acier-béton, influencée par le comportement des assemblages. Les assemblages, de type poutre-poteau, en acier ou la partie en acier des assemblages mixtes sont réalisés par des platines d'extrémités boulonnées, utilisant des boulons H. R. à serrage contrôlé. La première partie de l'étude, à caractère expérimental, relate plusieurs séries d'essais effectués à Rennes et à Timisoara ; son objectif est de rechercher des dispositions constructives appropriées en vue d'obtenir un meilleur comportement ductile des assemblages métalliques et mixtes, soumis à des chargements de types monotone et cyclique, ces chargements pouvant être symétriques ou fortement dissymétriques. Une attention particulière est accordée à certains points de détails des assemblages : partie inférieure de la platine boulonnée au moyen d'essais élémentaires de type " T-stub ", type de chanfrein à exécuter pour le soudage des poutres à la platine, renforcement du panneau d'âme du poteau métallique par des doublures, etc. Cette étude a permis de confronter les résultats de l'expérience aux modèles de calcul des normes actuelles, et de proposer quelques recommandations et formules simples permettant un meilleur comportement dissipatif. Une deuxième partie porte sur le calibrage des modèles numériques à l'aide du logiciel DRAIN 2DX, par rapport aux résultats des essais expérimentaux. En utilisant un modèle à fibres pour les éléments de type poutre-poteau, et en intégrant les caractéristiques mesurées des matériaux, on peut arriver à un bon accord avec les résultats d'essais. Pour les assemblages proprement dits, un modèle sophistiqué, basé sur une courbe enveloppe de réponse multi-linéaire incluant un comportement cyclique dégradable conduit également à une simulation convenable des courbes réelles moment-rotation. Dans la troisième partie, qui s'appuie sur des analyses non linéaires dynamiques et sur des données d'accélérogrammes du sol, on s'efforce de tirer parti des comportements des assemblages métalliques et mixtes expérimentés en laboratoire. Cinq portiques, dont un métallique et quatre mixtes sont analysés, en considérant les poutres reliées aux poteaux par des assemblages ayant des comportements similaires à ceux expérimentaux, donc plus ou moins rigides et/ou plus ou moins résistants. L'emplacement des structures a été supposé dans des zones de nature et d'intensité sismiques différentes, en particulier la France et la Roumanie. Les réponses des structures sont jugées en termes d'exigences portant sur les rotations élasto - plastiques des zones dissipatives et les déplacements relatifs entre étages. La réponse en ductilité globale est traduite en termes de facteur de comportement q et de rendement sismique η
The work presented in this report concerns the seismic response of moment resisting steel or composite steel-concrete frames, influenced by the behaviour of their joints. The steel of the beam-to-column joints or the steel part in the case of composite joints are realised by bolted end-plate connections, using HSF bolts with controlled preloading. The first part of the study, having an experimental character, relates several series of tests, performed at Rennes and at Timisoara; its objective is to research the appropriate constructive layouts for an improved ductile behaviour of the steel and composite end-plate beam-to-column connections under monotonic and cyclic types of loading, under symmetrical or strongly unsymmetrical conditions. A particular attention is given to some detail points of the connections: the inferior part of the end-plate, by means of basic experimental tests on “T-stub” subassemblies, bevel type used for welding of beams to the end plates, the reinforcing of the column steel panel of the steel column by doubling plates, etc. This study allowed us to compare the experimental results with those of the models proposed by recent codes and to propose some recommendations and simple formulae in order to permit a better dissipative behaviour. A second part concerns the calibration of numerical models, by the help of DRAIN 2DX computer code, according to the results of the experimental tests. In the case of beam-columns type of elements, using a fibre model and including the measured characteristics of the materials it was proved that we can arrive to a good agreement as compared to the experimental results. As for the connections themselves, a sophisticated model, based on a multi-linear envelope curve of response and including a degrading cyclic behaviour, leads also to an adequate simulation of the real moment-rotation response curves. Into the third part, based on the dynamic non-linear analyses and on soil accelerograms, we try to take advantage of the behaviour of the steel and composite connections tested in laboratory. Five moment frames, from which one metallic and four composite are analysed, considering the beams jointed to columns by connections having a similar behaviour of those tested experimentally, so more or less rigid and/or more or less resistant. The location of the structures was supposed in zones having different nature and seismic levels, particularly in France and Romania. The responses are judged in terms of the required élasto-plastic rotation of the dissipative elements and by the required inter-story drifts. The global ductility response is interpreted in terms of the behaviour factor q and of the seismic performance factor η

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Rabih, Mahmoud. "Comportement et modélisation de connecteurs de types cornière et goujon utilisés en construction mixte acier-béton." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL079N.

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Abstract:

En construction mixte acier/béton il convient d'éviter le glissement et le soulèvement à l'interface acier/béton en utilisant des connecteurs qui ne doivent pas participer à la résistance de ruine de la structure, mais ils ne doivent pas se rompre avant le béton. Nous proposons une nouvelle classe intermédiaire relative au connecteur semi-ductile qui s'ajoute aux deux classes réglementaires connecteur ductile et connecteur rigide. Des essais push-out ont été réalisés sur différents types des connecteurs. L'analyse des résultats signale les modes de rupture observés en dégageant un mécanisme de fonctionnement général. Nous avons développé un modèle numérique pour le connecteur en cornière et en goujon assimilé à une poutre console noyée dans le béton. Les résultats sont très satisfaisants. La simulation numérique par éléments finis que nous avons développé montre que les hypothèses retenues et le mécanisme de ruine proposé sont valables. Nous proposons la prise en compte, dans les formules de l'eurocode 4 et celles de la norme du Canada, de coefficients appliqués aux dimensions géométriques des connecteurs qui ont l'avantage de rendre les formules réglementaires mieux adaptées aux résultats expérimentaux

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Bou, Said Elias Jullien Jean-François. "Contribution à la modélisation des effets différés du bois et du béton sous conditions climatiques variables application aux structures mixtes bois-béton /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2003.

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Maillet-Contoz, Laurent. "Construction d'un environnement d'aide à la conception incrémentale : application au prototypage d'architecture mixte matériel/logicel." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20171.

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Abstract:

Ce travail porte sur la conception d'un environnement permettant de concevoir avec efficacite des architectures mixtes materiel/logiciel. Pour cela, il a fallu prendre en consideration les problemes suivants : i) identification des mesures pour juger les systemes mixtes, ii) identification des manieres de comparer et de construire les systemes mixtes, selon leurs composants ou leurs proprietes, iii) prototypage des systemes par construction incrementale, en prenant en compte les mesures portant sur les configurations precedentes, afin de raffiner les versions successives des systemes a developper ainsi que les strategies de conception, iv) realisation d'un environnement integrant les outils de conception et de mesure, assurant la capitalisation des configurations. Nous proposons un environnement d'aide a la conception, qui permet de construire interactivement un systeme par la generation de configurations successives. Le prototypage est alors guide par l'analyse des mesures effectuees sur les configurations precedentes. Notre travail porte sur l'identification des notions, des concepts et des variables utiles au prototypage de systemes mixtes materiel/logiciel, permettant d'ameliorer les modeles de configurations et sur la construction d'un environnement permettant de superviser et de memoriser les tentatives de conception, en interaction avec les concepteurs. Une architecture a base d'agents est presentee afin de prendre en charge les operations de recherche d'une adequation entre un algorithme et une architecture, et une maquette a ete developpee pour illustrer l'utilisation d'un tel environnement. Il laisse les concepteurs dans la boucle de conception, ne les remplace pas, mais permet d'instrumenter certaines des taches de conception.

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Bou, Said Elias. "Contribution à la modélisation des effets différés du bois et du béton sous conditions climatiques variables : application aux structures mixtes bois-béton." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0017/these.pdf.

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Abstract:

Les effets combinés des phénomènes de sorption, de retrait, et de fluage agissent directement sur l'état de service des ouvrages du génie civil exposés à des variations climatiques. La sous-estimation de ces interactions peut induire des déformations excessives et des redistributions de contraintes affectant la durabilité des structures, notamment celles de grandes dimensions. La nécessité de sécuriser ces structures sur le long terme implique la maîtrise qualitative et quantitative des effets différés induits par les sollicitations hydromécaniques. L'objectif de ce travail consiste à développer un outil numérique capable d'apporter une estimation fiable au comportement différé des structures en bois, en béton ou plus généralement en multi-matériaux
The long term serviceability of timber and concrete structures subjected to moisture variations is influenced by many coupled hydromechanical phenomena. The underestimation of the induced time-dependent effects may cause large deflections, stress redistributions, cracks or even delayed failure. Improving structures durability goes through an accurate prediction of delayed strains. The objective of this work is to develop an efficient numerical tool able to describe shrinkage, creep and time dependent failure of wood, concrete and composite structures

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Aoun, Hynda. "Etude de l'adhérence acier-béton par essais de flexion de poutres sous chargements monotones et cycliques alternés." Artois, 1997. http://www.theses.fr/1997ARTO0004.

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Abstract:

La perte d'adhérence conduit à des dommages locaux dans les structures en béton armé en service. Il ressort après investigation des études actuelles, le manque de connaissances de l'état réel de l'adhérence et l'inexistence de règles ou des normes françaises et américaines tenant compte de la perte d'adhérence. Les essais classiques caractérisant l'adhérence ne reproduisent pas l'état de contrainte réel du béton et de l'acier, donc de l'adhérence. Il s'avère important de travailler en vraie grandeur, ainsi le choix de la poutre 'ACT' semble intéressant par la simplicité de sa conception, dimensions proches d'une poutre courante. Notre travail apporte des connaissances sur le comportement de l'adhérence sous chargements monotones et cycliques. Ainsi, nous avons mené une campagne expérimentale sur des poutres 'ACT' sous ce type de sollicitations. Nous avons mesuré les contraintes dans le béton, dans l'acier et le glissement des armatures par rapport au béton. La transmission d'effort entre l'armature et le béton qui l'enrobe donne lieu à un état de contrainte assez complexe. Cette transmission est considérée dans la pratique uniforme, donc il en résulte une contrainte d'adhérence constante. Cette hypothèse a été remise en question à plusieurs reprises par les expérimentateurs. Dans ce contexte, nous avons élaboré une formule empirique évaluant la contrainte d'adhérence ultime avec une bonne approximation. Elle est fonction de plusieurs paramètres influençant directement l'adhérence tels que la contrainte du béton, la longueur d'ancrage, le diamètre des armatures et l'enrobage.

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Nofal, Srour. "Conception parasismique ductile des structures en acier et mixtes acier-béton : prenant en compte l'influence de la variabilité des caractéristiques mécaniques des matériaux." Rennes, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAR0039.

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Abstract:

Dans les zones de forte séismicité, il convient que les ossatures en portiques soient capables d’offrir une capacité suffisante de dissipation de l’énergie sismique au moyen de déformations cycliques plastiques dans les zones dissipatives. Afin de permettre la formation du plus grand nombre possible de rotules plastiques et de dissiper l'énergie sismique des ossatures en portiques de façon optimale, ces zones devraient e��tre principalement situées dans des rotules plastiques formées dans les poutres, dans les assemblages poteau-poutre et dans les poteaux situés à la base de la structure. Cette dissipation est maximale si les articulations plastiques apparaissent dans les poutres plutôt que dans les assemblages poteau-poutre, mais cela implique que les parties non-dissipatives possèdent une sur-résistance suffisante. Il est donc clair que cette méthode de conception dépend fortement des caractéristiques mécaniques réelles des matériaux : il faut s'assurer que les zones dissipatives se forment réellement là où elles sont prévues par le dimensionnement, en tenant compte de la distribution statistique des caractéristiques mécaniques dans la structure. La possibilité que la limite d’élasticité actuelle de l'acier soit plus élevée que la limite d'élasticité nominale dans les zones dissipatives doit être prise en compte par un facteur de sur-résistance du matériau pour le dimensionnement des zones non-dissipatives. En dépit du fait que ce point soit essentiel dans la conception parasismique, la valeur à donner à ce facteur de sur-résistance varie dans les dispositions des différentes normes. Par ailleurs, ces normes ne fournissent pas de limitations adéquates sur les caractéristiques mécaniques des produits en acier, bien qu’elles soient directement liées au facteur de sur-résistance choisi. Pour ces raisons, le projet européen de recherche RFCS OPUS vise à définir des règles harmonisées et entre les normes de production et les règlements structurels pour les structures en acier et mixtes acier-béton situés dans les zones à haut risque sismique. Cette thèse présente l'étude de l'effet des propriétés des matériaux sur le dimensionnement des ossatures de type portiques mixtes réguliers. A partir de la collecte des caractéristiques mécaniques de profilés et de barres d'armature de différents grades produits dans différentes usines sidérurgiques européennes, une évaluation statistique de leurs paramètres mécaniques a été effectuée. Ensuite, plusieurs portiques mixtes ont été conçus selon les recommandations de l'Eurocode EN 1998. Enfin, l'étude des effets de la distribution statistique des caractéristiques mécaniques des matériaux sur la résistance parasismique a été effectuée. Ces analyses ont montré que le comportement global de ce type de bâtiments n'est pas été affecté par la variation des caractéristiques mécaniques. Aucun mécanisme d'étage, ni d'instabilité globale n’ont été observés. Concernant les vérifications locales, l'étude s’est concentrée sur deux points qui ont été considérés comme les plus critiques. Premièrement, l'effet de la distribution statistique des caractéristiques mécaniques sur la capacité de rotation des poutres a été étudié, parce que leur ductilité définit le niveau de ruine. Pour ce point, la sur-résistance du matériau a un effet positif mais très faible. Ensuite, la sur-résistance nécessite pour les assemblages poteau-poutre a été étudiée, en calculant les moments maximaux apparaissant dans les rotules plastiques. Il a été démontré que les facteurs de sur-résistance définis dans l’Eurocode EN 1998 sont valides pour les nuances d'acier supérieur, mais pas pour les plus faibles. Cette étude locale s’est basée sur un modèle couplant une approche multi-fibre pour déterminer la partie ascendante de la courbe moment-rotation des poutres mixtes dans les zones positives et négatives, et le modèle de Gioncu pour prédire la branche décroissante des courbes M- due au voilement plastique dans les zones négatives
In high seismicity areas, moment resisting frames should be able to dissipate the earthquake input energy with high efficiency through inelastic deformations at the dissipative zones. In order to allow the formation of the greatest number of plastic hinges and to dissipate as much as possible seismic energy of a moment-resisting frame, these zones should be mainly located in plastic hinges in the beams or in the beam-column joints, but not in the columns except at the base of the frame. This dissipation is maximum if plastic hinges lie in beams rather than in beam-column joints, but this implies that the non-dissipative parts must have sufficient overstrength. It is clear that this design method strongly depends on actual mechanical properties of materials and that it should be ensured that issipative zones really form where they are intended to in the design, taking into account the statistical distribution of the mechanical properties in the structure. The possibility that the actual yield strength of steel is higher than the nominal yield strength in dissipative zones should be taken into account by a material overstrength factor for the design of non-dissipative zones. In spite of the fact that this point is essential in seismic design, the value to be given to this overstrength factor varies in the provisions of different standards. Moreover, these standards don’t provide adequate limitations on mechanical properties for steel products even if it should be directly related to the overstrength factor chosen. For these reasons, the European research project RFCS OPUS aimed to define suitable harmonised rules and recommendations for production standards and structural regulations for steel and steel-concrete composite structures located at earthquake-prone areas. The work presented in this thesis is related to the study of the effect of the material properties on the design of steel-concrete composite regular frames. Starting from collecting the mechanical properties of several different grades of steel profiles and reinforcing steel bars that are produced by several European steel plants, a statistical evaluation of their main parameters has been carried out. In addition, several steel and steel-concrete composite structures have been designed according to the Eurocode EN 1998 recommendations. Then, the analysis and the study of the effects of the statistical distribution of mechanical material properties on seismic design have been made. These analyses showed that the global behaviour of this kind of buildings wasn’t affected by the variation of the mechanical properties. Neither storey mechanism nor global instability was observed. Concerning local verifications, the study has been focused on two points that were considered as the most critical ones. First, the effect of the statistical distribution of the mechanical properties on the rotation capacity of beams has been investigated, as their ductility defines the collapse level. For this point, the material overstrength has been found to have a positive but very weak effect. Then, the study has been focused on the overstrength demands of the beam-column joints by computing the maximum moments appearing in plastic hinges. It has been shown that overstrength factors defined in the Eurocode EN 1998 were consistent for higher steel grades but not for the lower ones. This local study has based on a model coupling a multi-fiber approach to determine the ascending part of the moment rotation curves of composite beams in sagging and hogging zones, and Gioncu’s model that predicts the decreasing branch of the M- curves in hogging zones due to plastic buckling

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Bouazaoui, Loubna. "Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures mixtes acier-béton assemblées par collage." Reims, 2005. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000220.pdf.

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Abstract:

Dans ce travail, nous avons tout d'abord étudié l'influence des principaux paramètres tels que le mode de construction de la dalle de compression, l'état de surface des substrats, la nature de l'adhésif et l'épaisseur irrégulière du joint sur les performances mécaniques des poutres mixtes collées de 3. 3 m de portée. L'instrumentation par des jauges électriques et des capteurs inductifs nous a permis de déterminer la répartition des déformations dans les corps d'épreuve ainsi que de mesurer le glissement et le soulèvement relatifs de la dalle par rapport au profilé métallique. Ensuite, nous avons réalisé un test expérimental en flexion trois points sur une poutre mixte collée de 8. 5 m de portée afin d'analyser le comportement mécanique de la structure collée en vraie grandeur. Nous montrons qu'en utilisant un adhésif époxyde au comportement rigide comme élément d'assemblage dans les poutres mixtes acier-béton et en appliquant un sablage des surfaces des deux substrats, le collage peut assurer une connexion parfaite entre l'acier et le béton. Nous montrons également que la dalle de compression peut être réalisée par plusieurs éléments, en béton préfabriqué, collés bout à bout. Et finalement, en comparant le comportement mécanique des poutres mixtes collées avec une épaisseur irrégulière du joint dans le sens transversal et longitudinal avec celui d'une poutre mixte collée avec une épaisseur de joint régulière, on peut tolérer une variation de l'épaisseur du joint d'adhésif d'une amplitude de 2 mm dans le sens transversal et de 4 mm dans le sens longitudinal de la poutre. En conclusion, le collage peut se substituer aux connecteurs métalliques et assurer la mixité recherchée
This study concerns the experimental and theoretical analysis of the mechanical behaviour of the steel-concrete composite beams assembled with an adhesive joint. First, we studied the effect of the main parameters such as the construction method of the concrete slab, the surface state of the substrates, the adhesive nature and the irregular thickness of the adhesive joint on mechanical performances of the glued composite beams of 3. 3 m of span. The use of strain gauges and inductive sensors enabled us to characterize the strains distribution in these beams and to measure the relative displacements between concrete slab and steel girder. In the second time, we carried out a bending experimental test on a full-scale of glued composite beam, (8. 5 m of span) in order to analyze the mechanical behaviour of the full-scale glued structure. Using an epoxy adhesive with the rigid behaviour to bond concrete slab to steel girder and sanding the surfaces of the two substrates steel and concrete, we showed that the connection by bonding with adhesive can ensure a perfect connexion between steel and concrete. We also showed that the concrete slab can be carried out by several precasted concrete elements glued together. Finally, the comparison beteween the mechanical behavior of the composite beams glued with an irregular thickness of the adhesive joint, in the transverse and longitudinal direction, and that of a composite beam glued with a regular thickness of adhesive joint, allowed us to tolerate a variation in the thickness of the adhesive joint of 2 mm in the transverse direction of the beam and of 4 mm in the longitudinal one. In conclusion, bonding can replace the metal connectors and allows to concrete slab and steel girder to act as unit alone

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Bouazaoui, Loubna Delmas Yves. "Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures mixtes acier-béton assemblées par collage." Reims : S.C.D. de l'Université, 2005. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000220.pdf.

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Loulou, Louisa. "Durabilité d’un assemblage mixte bois-béton collé sous chargement hydrique." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1123/document.

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Abstract:

La mixité bois-béton est une solution intéressante dans le domaine des ouvrages d'art pour la réalisation de ponts, et dans le domaine du bâtiment dans la confection de planchers mixtes bois-béton. Le laboratoire Navier travaille depuis plusieurs années au développement du procédé par collage appliqué aux structures mixtes bois-béton. En effet, cette technique d'assemblage permet d'assurer une connexion quasi-parfaite entre le bois et le béton, contrairement aux techniques d'assemblage usuelles (connecteurs métalliques). Des travaux antérieurs ont montré la bonne performance de structures mixtes collées bois-béton du point de vue de leur tenue mécanique en fatigue. Cependant la connexion par collage nécessite une étude complémentaire concernant la durabilité de l'assemblage collé bois-béton, en particulier lorsque la structure mixte est soumise à des conditions hygrométriques variables. Les travaux menés pendant la thèse ont pour objectifs de déterminer les facteurs qui influent sur la tenue de ces assemblages collés sous chargement hydrique ; ils se divisent en 3 parties :-Deux parties expérimentales :(1)Des tests de cisaillement « Push-Out », en collaboration avec le Laboratoire Départemental d'Autun, ont permis d'évaluer l'effet des propriétés élastiques de l'adhésif sur la tenue en cisaillement de l'assemblage. L'objet de cette étude expérimentale est de valider un choix de colle pour ce type d'assemblage, prenant en compte un vieillissement hydrique, en se basant sur la capacité maximale atteinte en cisaillement, et le mode de rupture de l'assemblage. (2)Parallèlement aux tests de cisaillement, l'effet de chargements hydriques sur la tenue d'assemblages collés bois-béton a été étudié. L'analyse du comportement hydrique de la structure a été réalisée par la technique de corrélation d'image (DIC) sur des assemblages bois-béton collé de petite taille. Ces mesures de déformations locales ont permis de localiser des zones d'endommagement liées notamment aux déformations hydriques du bois empêchées par l'interface collée. Les effets des propriétés élastiques de l'adhésif, de la géométrie du bois (notamment sa structure et le sens des cernes par rapport au plan de collage) ainsi que du comportement mécanique du matériau cimentaire ont été étudiés.- Une partie numérique :(3) Un modèle numérique par éléments finis a été validé en comparant les résultats numériques aux cartes de déformation obtenues expérimentalement. L'analyse numérique a permis de quantifier les contraintes induites au niveau de l'interface en relation avec les déformations hydriques empêchées par l'interface collée et de prévoir le comportement à l'échelle 1 de structures mixtes. Ces différentes investigations ont permis de proposer des solutions optimisant ce type de connexion et de définir des conditions de mise en œuvre et d'utilisation de ces assemblages
The wood-concrete composite is an interesting solution in the field of Civil Engineering to create high performance bending elements for bridge, as well as in the building construction for the design of wood-concrete floor systems. The Navier laboratory has been working for many years on the development of the bonding process as applied to wood-concrete composite structures. Contrary to conventional joining connectors (metal connectors), this assembling technique does ensure an almost perfect connection between wood and concrete. Previous work has already shown good performances of glued wood-concrete composite structures in terms of mechanical fatigue. However, the bonding connection requires additional research on the long-term behaviour of glued wood-concrete composites, especially when this structure is subjected to variable hygrometric conditions. The work undertaken during this thesis aims at determining the factors which induce damages on these glued wood-concrete assemblies under hygrometric loading; the research is divided into 3 parts:-Two experimental parts:(1)"Push-Out" shear tests conducted in collaboration with the Departmental Laboratory of Autun, were used to assess the effect of the elastic properties of the resin on the shear strength of the assembly. This experimental study aims at validating the adhesive of choice for this kind of connection, taking into account ageing under variable hygrometric conditions. Analysis is based on maximum shear capacity and on the failure mode of the assembly. (2)In addition to shear tests, the effect of hygrometric loading on the durability of glued wood concrete assemblies was examined. The analysis of the hydric behaviour of the structure was carried out by the digital image correlation (DIC) technique on small-sized glued wood-concrete assemblies. The measurements of the local deformations allowed us to locate areas of damage, particularly due to the hydric deformations of the wood prevented by the glued connection The effects of the elastic properties of the resin, the microstructure of the wood (including its structure and the direction of the annual rings) as well as the mechanical behaviour of the concrete material were examined.- A numerical part:(3) A numerical finite element model was validated by comparing the numerical results to the deformation maps experimentally obtained. Numerical analysis was used to quantify the stresses induced to the structure, in relation to hydric deformations prevented by glued connection. Moreover investigations at the full scale were conducted to evaluate the long-term behaviour under variable hygrometric conditions. These investigations were conducted in order to offer solutions aiming at optimizing this type of connection, and to define conditions for use of these glued assemblies

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Doulcier, Laurent Jean. "Elaboration de classes qualitatives pour l'aide à la décision en conception architecturale de l'éclairage mixte d'un local." Marne-la-vallée, ENPC, 1998. http://www.theses.fr/1998ENPC9808.

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Abstract:

Ce travail est une contribution, avec un certain souci d'application pratique, sur la façon d'intégrer certains aspects techniques dans l'architecture, dans les phases où l'on ne cherche pas la précision, avec adjonction au côté d'éléments techniques, d'éléments d'estime et de critères économiques. Le travail se situe dans la continuité des nouvelles perspectives ouvertes par les récents travaux théoriques de « l'Ecole » de l'Architecturologie Il s'appuie sur l'introduction de la notion de classes dans certaines échelles architecturologiques. L'introduction paradoxale de cette notion de classes dans le continuum du processus de conception permet de mieux l'appréhender en lui associant des instruments qualitatifs et quantitatifs qui jouent le rôle de mesures. Des opérations simples sur les classes permettent ensuite de qualifier des situations ou plusieurs critères interviennent simultanément sans recourir à une mathématique compliquée. On a retenu le sous-problème de l'éclairage comme champ d'approfondissement et réduit le domaine d'application au secteur peu étudié de l'éclairage des locaux du petit commerce. Une approche semi-quantitative et qualitative de la clarté d'un local type en l'éclairage mixte naturel-électrique est conduite à partir d'outils techniques classiques. L’approche s’appuie sur une analyse de sensibilité systématique aux différents paramètres fondée sur le respect d’une norme de niveau d’éclairement sur un plan utile et sur la consommation énergétique annuelle minimale d’éclairage électrique pour respecter la norme d’éclairement pendant les horaires d’exploitation du local. Cette analyse systématique de sensibilité à l’ensemble des paramètres (surface au sol du local, forme du local, position et surface des percements, qualité de transparences des vitrages, orientation par rapport aux points cardinaux, hauteur et clarté des prospects, clarté de matériaux intérieurs, coûts d’investissement et de fonctionnement) permet de définir les premiers éléments techniques d’éclairage mixte naturel-électrique pour une esquisse, avec notamment la validation d’un nouveau concept opérationnel : le Facteur de Réflexion Uniforme Equivalent au Trio plafond-murs-sol (FRUET). Le FRUET réduit la combinatoire de trois paramètres continus, les facteurs de réflexions diffuses des parois, à un seul qui peut être calculé de manière simple en rationalisant la définition des classes de clarté intérieure. Les classes et les éléments qualitatifs et semi-quantitatifs que cette approche permet de manipuler sont utilisables par un concepteur non spécialiste de l'éclairagisme et compréhensibles par un client maitre d'ouvrage. Des représentations graphiques synthétiques permettent de qualifier rapidement des variantes de conception d'une situation concrète et de guider les choix dans un dialogue simple entre le concepteur et son client
This study is a contribution to the way of integrating some technical sight into architecture. The practical experience is taken into account. This concerns the steps where precision is not a big issue. It joins by the side of technical items, regard-value items and economical criterion. This work takes place in the continuity of new outlooks opened by the very new theorical studies of the Architecturology « school ». It is based on rank idea in some typical architecturology scales. This rank idea paradox in the design process continuum, leads to understand it better, by the mean of links between it and qualitatives and numeric tools which operates as a measuring tools. Some simple operations upon ranks allows afterwards to qualify situations where several criterions take place simultaneously without requiring a sophisticated mathematic. The sub-problem of the lighting was hold to be studied thoroughly. It reduces this field to the slightly studied area of the lighting of small trading shops. A semi quantitative and qualitative analysis of a standard shop brightness in natural and electric compound lighting is led from the conventional technical tools. We analyse systematically the sensitiveness to all its different parameters. We use a rule of brightness levels on the key planes and on the minimal annual energy consummation of electric lighting, with all due respect to the normalised lighting during the business hours. The following sensitiveness parameters set is systematically analised : shop area, shop shape, openings surface and location, transparency quality of the glasses, orientation according to cardinal points, hight and brightness of facing buildings, brightness of interior materials, investments and using costs. These parameters lead to define the first tehnical items of natural and electric compound lighting for an outline of the project, which tipicaly validate a new oprational concept : the Uniform Reflection Factor Equivalent to the Trio ceiling-wall-floor (URFET, FRUET in french language). This factor reduces the combination set of three continuous parameters, the factors of diffuse reflection of the faces, to a single one which can be easily computed because the definition of the ranks of interior brightness is relevant. The ranks and qualitative and semi numeric iems handled by our approach, can be used by a designer who is non expert in lighting field, and is understandable by a governor-customer. Syntetic graphics allow to quickly qualify variants of design of a concrete case, and to lead the choices in simple dialogue between the designer and his customer

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Coureau, Jean-Luc. "Renforcement local d'éléments de structures bois par des matériaux composites." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12508.

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Abstract:

Afin d'augmenter les transferts des sollicitations dans les directions perpendiculaires au fil du bois, le présent travail s'attache à étudier le renforcement local d'éléments de structures en bois par des matériaux composites. A partir d'un état de l'art des recherches effectuées durant cette dernière décennie, on cherche à définir les matériaux et les modes d'implantation susceptibles de fournir des solutions efficaces. Cette étude s'oriente donc vers le renforcement local de poutres entaillées par de la fibre de verre pultrudée collée avec de l'époxy. Les investigations expérimentales menées montrent que l'augmentation relative de la résistance par rapport aux poutres sans renfort peut avoisiner les 200%, comme il a été montré dans la bibliographie. Les recherches s'emploient à décrire qualitativement et quantitativement le mécanisme de ruine des poutres renforcées. II en ressort que la résistance des éléments renforcés peut être évaluée par la superposition de la résistance à la fissuration des éléments sans renfort et d'une résistance due essentiellement au collage de la fibre de verre sur le bois. Une étude théorique est alors envisagée de manière à fournir une approche prédictive simple de la résistance de telles solutions. L'analyse en élasticité des contraintes en fond d'entaille démontre la validité de la détermination de la résistance par la méthode de superposition : l'effet du renfort est effectif après l'apparition d'une fissure dans le bois, et le renfort en fibre de verre pultrudée vient empêcher la propagation soudaine de la fissure. L'approche prédictive est alors divisée en deux étapes distinctes: L'estimation de la résistance à la fissuration des éléments sans renfort est réalisée par les formulations issues de l'EUROCODE 5 ou par des simulations numériques faisant intervenir les concepts de la méthode la fissure fictive, La résistance additionnelle apportée par le renfort est évaluée à partir de la détermination de la force reprise par le collage et la fibre de verre quand la poutre se fissure et à partir d'essais de caractérisation de la résistance au cisaillement de l'interface Bois/Composite. [Etc. . . ]

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Buzon, Stéphanie Lydie Emma. "Modélisation du comportement mécanique des poutres mixtes sous charges modérées : réponse élastique et comportement au cours du temps." Université Robert Schuman (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR30020.

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Abstract:

Cette thèse concerne les poutres mixtes constituées de profiles (acier, bois,. . . ). Liés à une dalle de béton armé par le biais d'un dispositif de connexion quelconque. La modélisation du comportement instantané tient compte du gisement à l'interface profile-dalle ainsi que des armatures passives de la dalle. La modelisation du comportement à long terme tient compte du glissement à l'interface, du comportement différé du béton et de celui du matériau du profile le cas échéant par le biais de la formulation incrémentale de la vicoélasticité linéaire. Le modèle proposé a pour principal avantage d'exprimer les variables mécaniques à un pas de temps uniquement en fonction de celles du pas de temps précédent. La programmation de ce modèle a été vérifiée par le biais d'une comparaison numérique à la formulation intégrale programmée par d'autres auteurs. Les simulations du comportement instantané et du comportement à long terme ont été confrontées à des résultats d'essais. Les variables mécaniques de l'ingénierie (contraintes, déformations, flèches. . . ) sont correctement évaluées, contrairement au glissement qui est systématiquement surestimé
This thesis is concerned with the composite beams composed of a girder (steel, wood,. . . ) linked to a concrete slab by any connection system. The elastic analysis accounts for the slip at the slab-girder interface and for the slab reinforcement. The time-dependent behaviour accounts for the slip at the interface. For the time-dependent behaviour of the concrete and those of the girder (if it is composed op a viscoelastic material) according the incremental formulation of the linear viscoelasticity. The proposed approach has to main advantage to express the mechanical variables at a step-time only in function of these of the previous step-time. The computation of this model is checked by means of a numerical comparison with the general integral formulation computed by other authors. The simulations of the elastic behaviour and the time-dependent one are compared to test data. The engineering mechanical variables (stresses, strains, deflections) are accurately evaluated but the slip is always overestimated

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Thiann-Bo, Morel Marie. "Le couple créole/métro à La Réunion. Approche compréhensive de la construction de soi dans le couple mixte." Phd thesis, Université de la Réunion, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00669783.

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Abstract:

Dans un contexte valorisant le métissage quel qu'il soit, le couple mixte créole/métro n'est pas marginalisé sans toutefois être complètement dans la norme. Cette thèse se propose d'éclairer, au travers d'une démarche compréhensive, la mixité conjugale, objet perçu essentiellement de manière stéréotypée. Cette problématique pose trois questions. Dans quelle(s) mesure(s) le couple se perçoit-il comme mixte? A quel sentiment de soi de chaque individu cela renvoie-t-il? Qu'est-ce qui va les amener à certains moments à affirmer leurs différences et à d'autres à les taire, cherchant soit à les exacerber ou au contraire à les gommer? L'enquête, soutenue par une démarche compréhensive, a porté sur 17 couples interrogés sur leur vécu conjugal. L'analyse des entretiens et des récits de vie contribue à une redéfinition des identités créole et métropolitaine dans la rencontre intime entre créole et métro. La mixité conjugale devient alors à la fois révélatrice de la fabrique du sentiment du " nous " et des logiques d'influence à l'origine de l'élaboration de la culture commune du couple. La thèse montre comment à partir d'une situation culturellement différenciée, les individus construisent l'indifférenciation (conversion identitaire) ou la mixité conjugale (négociation).

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Tabet-Derraz, Moulay Idriss. "Comportement et modélisation des connecteurs dans une structure mixte (acier-béton)." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0092.

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Abstract:

Le principe des poutres mixtes acier-béton est d'associer une dalle de béton et une poutre en acier pour un travail en commun. Les connecteurs de cisaillement sont des outils mécaniques qui ont le rôle d'assurer la connexion entre les deux matériaux à l'interface des poutres mixtes. Une variété de connecteurs de cisaillement a été proposée dans la littérature afin de fournir un comportement approprié à l'interface acier-béton. Les connecteurs à goujon à tête sont les plus largement utilisés dans la construction mixte en raison des recommandations des codes du bâtiment. Cependant, ces derniers présentent des inconvénients notables en termes de performances structurelles et de praticabilité sur les chantiers. Dans cette présente thèse, un nouveau type de connecteur innovant en forme d'OMEGA a été proposé en deux conceptions géométriques (forme primaire et forme améliorée) pour être une alternative aux connecteurs conventionnels. En plus d'avoir un processus de fabrication simple et une installation pratique à l'interface de la poutre mixte, la forme de ce connecteur permet une grande surface de béton confiné, le rendant ainsi plus résistant au cisaillement et au soulèvement de la dalle. Dans cette recherche, des tests expérimentaux de push-out ont été effectués sur le connecteur OMEGA avec différentes configurations pour étudier leur résistance, leur ductilité et leur mode de ruine dans la connexion acier-béton. Des spécimens de push-out supplémentaires avec les connecteurs conventionnels de type goujon à tête ont également été testés dans le but de comparer les performance des connecteurs OMEGA avec celles des goujons à tête standard. Les résultats ont démontré que le connecteur en forme d'OMEGA proposé présente un comportement intéressants dans la connexion acier-béton et pourrait donc être utilisé comme connecteur de cisaillement alternatif pour les poutres mixtes. De plus, un modèle numérique EF de l'essai de push-out sur les connecteurs OMEGA a été développé dans cette thèse à l'aide du logiciel Abaqus. Le but est d'approfondir les investigations sur ce connecteur proposé, en menant une étude paramétrique qui vise à évaluer les influences des dimensions du connecteur et de la résistance de la dalle de béton sur le comportement interne de la connexion acier-béton. En outre, en exploitant les résultats de l'étude paramétrique, une équation de prédiction de la résistance au cisaillement des connecteurs OMEGA a également été développée. Par ailleurs, des essais de poutre mixte avec les connecteurs OMEGA disposés à l'interface ont également été réalisés dans le cadre de cette thèse, en réalisant un spécimen de poutre mixte avec une connexion complète et un autre avec une connexion partielle. L'objectif de cette étude est d'analyser l'influence du comportement des connecteur OMEGA dans la connexion sur le comportement global de la poutre mixte. Les résultats ont affirmé que l'utilisation des connecteur OMEGA assure un comportement adéquat aux poutres mixtes, même avec un degré de connexion réduit
The principle of steel-concrete composite beams is to combine a concrete slab and a steel beam for joint work. Shear connectors are mechanical tools that have the role of ensuring the connection between the two materials at the interface of the composite beams. A variety of shear connectors have been proposed in the literature to provide suitable behavior at the steel-concrete interface. Headed stud connectors are most widely used in composite construction due to building code recommendations. However, the latter have significant drawbacks in terms of structural performance and practicability on construction sites. In this present thesis, an innovative new type of OMEGA-shaped connector has been proposed in two geometric designs (primary shape and improved shape) to be an alternative to conventional connectors. In addition to having a simple fabrication process and convenient installation at the composite beam interface, the shape of this connector allows for a large confined concrete zone, making it more resistant to shear and slab uplift. In this research, experimental push-out tests were performed on OMEGA connector with different configurations to study their strength, ductility and failure mode in the steel-concrete connection. Additional push-out specimens with conventional headed stud type connectors were also tested in order to compare the performance of OMEGA connectors with that of standard headed studs. The results demonstrated that the proposed OMEGA-shaped connector exhibited interesting behavior in steel-concrete connection and which can be used as an alternative shear connector for composite beams. In addition, an FE numerical model of the push-out test on OMEGA connectors was developed in this thesis using Abaqus software. The goal is to deepen the investigations on this proposed connector, by conducting a parametric study that aims to evaluate the influences of connector dimensions and concrete slab strength on the internal behavior of the steel-concrete connection. Moreover, by exploiting the parametric study results, an equation for predicting the OMEGA connectors shear strength was also developed. Furthermore, composite beam tests with OMEGA connectors arranged at the interface were also carried out as part of this thesis, by producing a composite beam specimen with a complete connection and another with a partial connection. The objective of this study is to analyze the influence of OMEGA connectors mechanism in the connection on the overall behavior of the composite beam. The results affirmed that the use of OMEGA connectors ensure adequate behavior to composite beams, even with a reduced degree of connection

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Clerc, Christian. "Modélisation de poutres composites. Application aux skis." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0006.

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Abstract:

La première partie établit la caractérisation d'une section de poutre composite, de forme et de constitution quelconques, du point de vue de ses propriétés élastiques. La condition d'annulation de la densité linéique de travail virtuel, qui détermine rigoureusement l'état d'équilibre de la section, est réalisée de manière approchée par une méthode d'éléments finis. Elle conduit à la définition d'une matrice de rigidité de section, caractéristique de tous les types de sollicitations et de leurs couplages éventuels. Une matrice de raideur d'élément de poutre tridimensionnel en est déduite. La seconde partie est consacrée à l'étude du comportement de telles poutres en présence de liaisons unilatérales. Les conditions de liaison/séparation sont examinées au cours d'un processus itératif basé sur une méthode de gradient conjugué modifiée. Le calcul détermine les zones de contact entre la poutre et un massif élastique, ainsi que la pression de contact. Enfin, les résultats de diverses applications sont présentés. La première concerne un ski alpin en appui sur la neige, soit, à plat, par l'intermédiaire de la semelle, soit sur la carre. La seconde décrit l'évolution du champ de pression sous un ski nordique au cours des différentes phases du mouvement. Des corrélations sont dégagées entre ces résultats, des résultats de laboratoire et les observations d'essayeurs.

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Chaiyaporn, Somsak. "Identification des modules équivalents d'une poutre composite à partir d'essais vibratoires non-modaux." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1989. http://www.theses.fr/1989ECDL0001.

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Abstract:

La méthode d'identification des modules d'Young et de coulomb complexes d'une poutre composite proposée consiste à comparer les valeurs expérimentales de l'impédance au point courant d'une poutre libre-libre à celles calculées à l'aide d'un développement limite de l'impétrante exacte. Pour exprimer l'impédance mécanique des poutres libres, deux types de modèles ont été étudiés: Euler-Bernoulli et Timoshenko. Dans le premier cas, l'étude expérimentale d'une poutre permet l'identification du module d'Young complexe. Dans le deuxième cas, on peut obtenir aussi le module de coulomb complexe en utilisant deux poutres de longueurs différentes.

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Luo, Yangjun Li Alex Kang Zhan. "Etude numérique et optimisation de conception des poutres mixtes acier-béton assemblées par collage." Reims : S.C.D. de l'Université, 2009. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00001013.pdf.

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Abstract:

Reproduction de : Thèse doctorat : Génie civil et mécanique : Reims : 2009. Reproduction de : Thèse doctorat : Génie civil et mécanique : Dalian University of Technology : 2009.
Thèse rédigée en anglais - Résumé en français et en anglais. Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. p. 121-132.

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Brun, Solène. "Trouble dans la race : construction et négociations des frontières raciales dans deux types de familles mixtes en France." Thesis, Paris, Institut d'études politiques, 2019. http://www.theses.fr/2019IEPP0025.

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Abstract:

Cette thèse prend pour objet les frontières raciales et leurs dynamiques en France, à partir de l’étude croisée de deux configurations familiales dans lesquelles la mixité raciale est particulièrement saillante : les familles ayant eu recours à l’adoption internationale et les familles formées par des couples mixtes. En nous invitant à situer l’approche analytique au croisement entre sociologie de la famille, des socialisations et des relations raciales, l’étude de ces deux types de familles – transgressives de la norme d’homogénéité raciale intrafamiliale – nous permet d’investiguer les lieux intimes de la formation des identités raciales dans un contexte « trouble » qui s’avère particulièrement heuristique. Si la famille est généralement reconnue comme étant le lieu par excellence des socialisations primaires, notamment de classe et de genre, la race comme rapport social demeure toutefois sous-explorée dans les études sur la socialisation en France. Cette thèse entend participer à l’investigation empirique d’une telle question. Cette recherche est fondée sur un protocole multi-méthodes, où les entretiens semi-directifs avec des parents adoptifs, des personnes adoptées, des parents en couple mixte et des descendants d’unions mixtes (n = 91), ainsi que les observations, viennent compléter l’exploitation de bases de données statistiques (Enquête sur l’adoption en France (Ined, 2001-2002) et enquête Trajectoires et Origines (Ined, Insee, 2008-2009)). Le protocole mis en œuvre est ainsi pluriel à plusieurs égards, dans l’articulation des terrains mais aussi des méthodes. Cette approche permet de fonder la thèse sur des données riches qui, dans la perspective analytique, nourrissent utilement le travail de comparaison
This dissertation focuses on racial boundaries and their dynamics in France, combining the study of two family settings in which racial mixedness is particularly salient: international adoptive families and mixed-race families. Locating the analytical approach at the crossroad of family, socialization, and racial relations scholarships, the study of those two types of families, which may be considered as transgressive of the dominant norm of racial homogeneity within the family, is an opportunity to investigate the intimate sites of racial identity formation. Indeed, this combined analysis builds on the classical perspectives on racial formation identity which distinguish between self-identification and assignation by others, bringing the role of transmission and of family socialization into the picture. If family is generally recognized as the main site of primary socialization, race remains under-explored in socialization studies in France. This dissertation aims at bridging this gap. This research is based on a multimethod design: semi-structured interviews with adoptive parents, adoptees, mixed couples and first-generation mixed-race individuals (n = 91), field observations and quantitative data from two surveys (survey on adoption in France (Ined, 2001-2002) and “Trajectories and origins” survey (Ined, Insee, 2008-2009)). The research design is thus plural, both in the articulation of fieldworks and in the methods that are used. This allows the dissertation to be based on rich data which usefully feeds the comparative and analytical perspectives

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Brulé, Emeline. "Comprendre les expériences scolaires des enfants déficients visuels en France : Approche mixte par l'éthnographie." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2018. http://www.theses.fr/2018ENST0048.

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Abstract:

Depuis 2005, la France reconnaît le droit des enfants handicapés à être scolarisés dans leur école de quartier. Cette recherche, conduite de 2014 à 2017, s'intéresse aux expériences scolaires des enfants malvoyants et aveugles en France, permettant de comprendre les impacts de ces changements législatifs. Plus spécifiquement, elle s'attache à comprendre comment le bien-être des élèves est défini dans ce cadre, tant par les élèves que par les acteurs médico-sociaux et les enseignantes ; les ressources négociées et mobilisées par les élèves pour améliorer leurs conditions scolaires ; ainsi qu'à proposer des manières dont les technologies éducatives d'assistance peuvent être conçues et utilisées dans une perspective d'inclusion. Pour ce faire, il est proposé d'explorer comment le tournant sensoriel peut permettre de concevoir des dispositifs techniques et didactiques inclusifs
Since 2005, France recognizes the right of children with disabilities to attend their neighborhood mainstram school schools. This research, conducted from 2014 to 2017, focuses on the school experiences of visually impaired and blind children in France, in order to understand the impacts of this legal evolution. More specifically, it seeks to understand how student well-being is defined in this context, both by students and by health, care, social and educational workers; the resources negotiated and mobilized by students to improve their schooling conditions; and to propose ways in which assistive educational technologies can be designed and used in inclusive schooling. To achieve this, it explores how the sensory turn can help to design inclusive technical and didactic devices

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Menassel, Meï. "Services numériques interactifs "créatifs" et expérience urbaine : construction d'une méthode mixte ad hoc pour comprendre et évaluer les services créatifs de la ville." Thesis, Valenciennes, 2018. http://www.theses.fr/2018VALE0031.

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Abstract:

Les nouvelles technologies de l’information et de la communication sont à l’origine de multiples transformations spatiales et de mutations sociétales (Bouquillon, 2010). De plus en plus ancrées dans nos modes de vie, elles représentent désormais une composante du fonctionnement de l’infrastructure urbaine, les strates numériques deviennent un support supplémentaire qui élargit le champ d’interaction et d'échanges dans la ville (Proulx, 2002). Ces divers changements commencent à imprégner, à la marge, des services numériques qui permettent d'inventer de nouvelles expériences urbaines. Notre travail de thèse propose de comprendre et d’évaluer ces nouvelles manières d’explorer et de vivre la ville. Nous avons décidé de nous intéresser à une catégorie particulière de ces services que nous nommons services numériques interactifs créatifs (SNIC), nous les définissons comme des outils de médiatisation produits par les technologies de l’information et de la communication, intégrants un contenu ludique, culturel et/ou artistique. L’objectif de la recherche est double : (i) théorique d’une part, par la définition et la compréhension des formes de l’expérience-usager dans la ville ; (ii) et opérationnel d’autre part, par le développement d’un outil d’aide à la décision pour évaluer les nouveaux services créatifs de la ville. Cet outil est destiné aux concepteurs/décideurs. De par la complexité de notre objet de recherche et pour atteindre notre objectif, nous élaborons une approche mixte au sens de Johnson et Onwuegbuzie (2004) la méthode mixte ad hoc (MMah). En effet, celle-ci nous permettra de mettre en place des analyses afin de mieux saisir la spécificité de l’expérience-usager des espaces urbains médiatisés afin de la rendre intelligible et exploitable. La formalisation des éléments dégagés à partir de la méthode MMah participera à la conception de services créatifs mieux adaptés aux nouveaux besoins des usagers contemporains
The new information and communication technologies are sourcing multiple spatial transformations and societal mutations (Bouquillon, 2010). More and more rooted in our nowadays of life, they turn out to be actually an embedded functioning component of the urban infrastructure. These digital “strata” become an additional support that expands people fields of interaction and exchange in the city (Serge Proulx, 2002). Marginally, these multiples changes start to pervade services, offered by digital applications, allowing to create a new urban experiences. Thus, this thesis work proposes to understand and assess these new ways of exploring and living in the city with the support of these creative and innovative digital services. We have decided to focus on a particular category of services so-called interactive digital creative services (SNIC), defined like the mediation tools produced by NTIC, integrating the digital playful, cultural or/ and artistic content. The objectives of the research are double: (i) the first one is theoretical and based on the definition and the understanding of the experience-user forms in the city; (ii) the second is operational and based on the development of a supportive decision-making tool to evaluate new creative services dedicated to the city. This tool is for the designers/decision makers. To achieve the objectives of our thesis and due to the complexity of our research domain, we have elaborated a specific mixed method (Johnson and Onwuegbuzie (2004) : Ad hoc Mixed Method (AhMM). Indeed, this approach will allow us to better evaluate and assess the specificity of the urban space user experience, in order to decode it and make it more exploitable. The formalisation of the emerged elements from the MMah method will then participate to the future design of new creative services that will be more adapted and appropriate to the contemporary urban space user needs

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Oumaziz, Paul. "Une méthode de décomposition de domaine mixte non-intrusive pour le calcul parallèle d’assemblages." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN030/document.

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Abstract:

Les assemblages sont des éléments critiques pour les structures industrielles. De fortes non-linéarités de type contact frottant, ainsi que des précharges mal maîtrisées rendent complexe tout dimensionnement précis. Présents en très grand nombre sur les structures industrielles (quelques millions pour un A380), cela implique de rafiner les modèles localement et donc de gérer des problèmes numé-riques de très grandes tailles. Les nombreuses interfaces de contact frottant sont des sources de difficultés de convergence pour les simulations numériques. Il est donc nécessaire de faire appel à des méthodes robustes. Il s’agit d’utiliser des méthodes itératives de décomposition de domaine, permettant de gérer des modèles numériques extrêmement grands, couplées à des techniques adaptées afin de prendre en compte les non-linéarités de contact aux interfaces entre sous-domaines. Ces méthodes de décomposition de domaine restent encore très peu utilisées dans un cadre industriel. Des développements internes aux codes éléments finis sont souvent nécessaires et freinent ce transfert du monde académique au monde industriel.Nous proposons, dans ces travaux de thèse, une mise-en-oeuvre non intrusive de ces méthodes de décomposition de domaine : c’est-à-dire sans développement au sein du code source. En particulier, nous nous intéressons à la méthode Latin dont la philosophie est particulièrement adaptée aux problèmes non linéaires. La structure est décomposée en sous-domaines reliés entre eux au travers d’interfaces. Avec la méthode Latin, les non-linéarités sont résolues séparément des aspects linéaires. La résolution est basée sur un schéma itératif à deux directions de recherche qui font dialoguer les problèmes linéaires globaux etles problèmes locaux non linéaires.Au cours de ces années de thèse, nous avons développé un outil totalement non intrusif sous Code_Aster permettant de résoudre par une technique de décomposition de domaine mixte des problèmes d’assemblage. Les difficultés posées par le caractère mixte de la méthode Latin sont résolues par l’introduction d’une direction de recherche non locale. Des conditions de Robin sur les interfaces des sous-domaines sont alors prises en compte simplement sans modifier les sources de Code_Aster. Nous avons proposé une réécriture algébrique de l’approche multi-échelle assurant l’extensibilité de la méthode. Nous nous sommes aussi intéressés à coupler la méthode Latin en décomposition de domaine à un algorithme de Krylov. Appliqué uniquement à un problème sous-structuré avec interfaces parfaites, ce couplage permet d’accélérer la convergence. Des structures préchargées avec de nombreuses interfaces de contact frottant ont été traitées. Des simulations qui n’auraient pu être menées par un calcul direct sous Code_Aster ont été réalisées via cette stratégie de décomposition de domaine non intrusive
Abstract : Assemblies are critical elements for industrial structures. Strong non-linearities such as frictional contact, as well as poorly controlled preloads make complex all accurate sizing. Present in large numbers on industrial structures (a few million for an A380), this involves managing numerical problems of very large size. The numerous interfaces of frictional contact are sources of difficulties of convergence for the numerical simulations. It is therefore necessary to use robust but also reliable methods. The use of iterative methods based on domain decomposition allows to manage extremely large numerical models. This needs to be coupled with adaptedtechniques in order to take into account the nonlinearities of contact at the interfaces between subdomains. These methods of domain decomposition are still scarcely used in industries. Internal developments in finite element codes are often necessary, and thus restrain this transfer from the academic world to the industrial world.In this thesis, we propose a non-intrusive implementation of these methods of domain decomposition : that is, without development within the source code. In particular, we are interested in the Latin method whose philosophy is particularly adapted to nonlinear problems. It consists in decomposing the structure into sub-domains that are connected through interfaces. With the Latin method the non-linearities are solved separately from the linear differential aspects. Then the resolution is based on an iterative scheme with two search directions that make the global linear problems and the nonlinear local problems dialogue.During this thesis, a totally non-intrusive tool was developed in Code_Aster to solve assembly problems by a mixed domain decomposition technique. The difficulties posed by the mixed aspect of the Latin method are solved by the introduction of a non-local search direction. Robin conditions on the subdomain interfaces are taken into account simply without modifying the sources of Code_Aster. We proposed an algebraic rewriting of the multi-scale approach ensuring the extensibility of the method. We were also interested in coupling the Latin method in domain decomposition to a Krylov algorithm. Applied only to a substructured problem with perfect interfaces, this coupling accelerates the convergence. Preloaded structures with numerous contact interfaces have been processed. Simulations that could not be carried out by a direct computationwith Code_Aster were performed via this non-intrusive domain decomposition strategy

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Kim, Kyung-mi. "La construction de la catégorie identitaire “femme mariée à un étranger” dans la société sud-coréenne : de son émergence à la naissance de la Fédération World-KIMWA (1945-2006)." Paris, EHESS, 2012. http://www.theses.fr/2012EHES0545.

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Abstract:

Marginalisées depuis longtemps dans la société sud-coréenne sous l’étiquette de « prostituées aux Occidentaux» (yang kongju), les femmes coréennes ayant un conjoint étranger et émigrées dans le pays de celui-ci sont parvenues à créer, en 2006, la World Federation of Korean Inter-Married Women’s Association (World-KIMWA), suite à leur rassemblement annuel, le Congrès international des femmes coréennes mariées à des étrangers. Inscrit dans un programme d’action de l’Overseas Koreans Foundation (OKF), institution gouvernementale chargée des Coréens résidant à l’étranger, ce Congrès apparaît comme un lieu à la fois d’institutionnalisation de la catégorie « femme mariée à un étranger » (kukche kyŏrhon yŏsŏng) et de reconstruction des stéréotypes de cette catégorie, qui consiste à lutter contre la discrimination subie par ces femmes et, par la suite, à propager une nouvelle appellation, « femme de famille multiculturelle » (tamunhwa kajok yŏsŏng). Le présent travail de thèse explore les logiques sociales et politiques de ce recadrage des représentations sociales à l’égard des femmes coréennes mariées à un étranger, de son émergence à la naissance de la Fédération World-KIMWA (1945-2006), en s’articulant autour des questions suivantes : comment la désignation de ces femmes sous le nom péjoratif de « prostituée à un Occidental » s’est-elle substituée, au cours des années 2000, à l’appellation plus neutre de « femme de famille multiculturelle » dans la société coréenne ? ; comment un groupe social politiquement inexistant avant 2005 est-il devenu l’objet de catégorisation dans la politique du gouvernement sud-coréen ?
Long marginalized in South Korean society under the label "prostitutes to western men" (yang kogju), Korean women married to foreigners and having relocated to their husband's country created in 2006 the World Federation of Korean Inter-Married Women's Association (World Federation-KIMWA), following their annual meeting, the International Congress of Korean Inter-Married women. This congress, which is part of a programme of action of the Overseas Korean Foundation (OKF), a government agency in charge of policies dealing with overseas Korean nationals, appears to be a place where the category "woman married to a foreigner" (kukche kyŏrhon yŏsŏng) uis institutionaled and where the stereotypes attached to this category are reconstructed; its aims is to fight discriminations suffered by these women and, subsequently, to promote a new designation, "woman of multicultural family" (tamunhwa kajok yŏsŏng). This thesis explores the social and political logics of this reframing of social representations of Korean women married to foreigners, from its emergence to the creation of the World Federation-KIMWA (1945-2006), focussing on the following questions: how was substituted, during the 2000s, the derogatory designation of these women as "prostitutes to western men" by the more neutral term "woman of multicultural family" in Korean soiety?; how did a social group, with no political existence before 2005, become the subject of a categorization in the South Korean government policy?

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Alhasawi, Anas. "Computational tools for nonlinear analysis of steel and composite steelconcrete structures considering connection bahaviour : Application to buildings and bridges." Thesis, Rennes, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAR0006/document.

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Abstract:

Cette thèse a pour objectifs de développer une modélisation aussi fine que possible des structures aciers et mixtes acier-béton sous sollicitations cycliques avec prise en compte d'une part du comportement des assemblages et d'autre part des non-linéarités géométriques et du contact à l'interface acier-béton. Notre attention porte en particulier sur l'assemblage de type poutre acier/mixte sur poteau métallique par platine d'extrémité boulonnée. L'objectif étant de proposer un modèle «élément fini» d'assemblage qui reproduit aussi fidèlement que possible le comportement cyclique de ce dernier pour ensuite l'assembler à un élément fini de poutre non-linéaire acier ou mixte avec prise en compte, pour ce dernier, du soulèvement à l'interface. Le travail se compose de 3 parties distinctes. Un premier modèle qui se base sur la méthode des composantes a été développé ayant pour objectif de suivre la déformation de chaque composante au cours des cycles et de prendre en compte les non-linéarités induites par la séparation entre la platine d'extrémité et la semelle du poteau auquel elle est boulonnée. Ce modèle type composantes, a été développé pour une rangée de boulons. Dans le cas le plus fréquent, de deux rangées de boulons, une résistance de groupe (en plus des résistances individuelles de chacune des rangées) est susceptible de se développer. Pour rendre compte de ce phénomène, nous avons implanté le modèle proposé par Cerfontaine qui repose sur la définition d'une surface de charge et une règle d'écoulement associée pour déterminer les allongements des ressorts équivalents. Seul le cas de plasticité parfaite est considéré. Il est mis en évidence que l'influence de l'effet de groupe s'avère non négligeable sur le comportement post-élastique de l'assemblage et donc de la structure. Dans une seconde phase, nous proposons un modèle de poutre métallique classique en grands déplacements (approche co-rotationnelle) avec rotules généralisées aux extrémités. Nous faisons l'hypothèse que les déformations plastiques sont concentrées aux rotules dont le comportement plastique est contrôlé par une surface de charge asymétrique (anisotrope) qui peut prendre différentes formes selon la valeur donnée à un facteur q dit « facteur de forme». Chacune de ces rotules plastiques comprend un ressort longitudinal pour l'effort normal Net un ressort spiral pour le moment fléchissant M. L'interaction (M-N) entre ces deux efforts dans le domaine plastique est régie par le critère de plasticité. Le modèle de rotule plastique généralisé proposé permet de rendre compte de l'adoucissement cyclique, de la ductilité et du « pinching effect ».Nous montrons aux travers de plusieurs exemples la pertinence mais également les limites d'une telle approche. Dans une troisième partie, nous proposons un nouvel élément fini de poutre mixte (à 6 ddl par nœud) en petits déplacements avec prise en compte de la non-linéarité matérielle de la poutre ainsi que du contact entre l'acier et le béton. Une stratégie efficace de type nœud mobile (Flying Node) est proposée pour déterminer l'étendue de la surface de contact au sein d'un élément fini et d'adapter le maillage de l'élément poutre/poteau. Pour la résolution du problème de contact, la technique du Lagrangien Augmenté a été retenue. On montre que dans certaines situations, le soulèvement modifie la redistribution des efforts
The goal of this thesis is to develop computational tools for the nonlinear analysis of steel and composite steel-concrete structures under cyclic loading taking into account the actual behaviour of joint, material and geometry non-linearities and contact conditions at the steel-to-concrete interface. In particular, our efforts focuses on typical bolted end-plate connection between steel or composite beam and steel column. The objective is to develop a new «joint finite element" able to reproduce accurately the cyclic behavior of the beam-to-column connection. Next this model is combined with a non-linear steel/composite beam element considering slip and possible uplift at the interface. The thesis consists of three major parts. The first part deals with the behavior of a steel beam-to-column bolted end-plate connection under arbitrarily cyclic loading. The proposed model is based on an improved component method that closely follows the deformation of each component taking into account non-linearities induced by possible gap between the column flange and the end-plate. This model has been developed for a single row connection. In the case of multiple row bolted connection group effects may develop. Possible group effect between two bolt-rows has been implemented considering the model proposed by Cerfontaine based on the definition of the multi-surface yield criterion and the associated flow rule that govern deformation of equivalent springs. Only the case of perfect plasticity is considered. It is shown that the influence of the group effect is not negligible on the nonlinear response of the joint. In the second part, we have developed a flexible co-rotational two-noded beam with generalized elasto-plastic hinges at the beam ends. It is assumed that plastic deformations concentrate at these hinges. These hinges have the ability to elongate/shorten along the beam axis and to rotate. A family of asymmetric and convex yield surfaces of super-elliptic shape is considered for the plastic behavior of the hinges. By varying the roundness factor, an infinite nun1ber of yield surface are obtained. It is shown that the nonlinear response of bolted connections subjected to both bending and tension are conveniently modeled with such a yield surface. It was observed that cyclic loading produces pinching effect, cyclic softening and ductile behavior. Advantages and limitations of the approach are discussed. Finally, the third part is dedicated to the problem of contact at the interface of steel-concrete composite beams. A "new" finite element for composite steelconcrete beam is proposed. The beam element has 6 degrees of freedom per node. The concrete beam is allowed to separate from the steel beam. An efficient contact algorithm is proposed. The Flying node concept is introduced and used to determine the extent of the contact area within a single element and modify the mesh of the beam structure. The contact problem is solve using the Augmented Lagrangian Method. The influence of contact on the loading capacity of the beam and its influence on some design variables are highlighted

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Luo, Yangjun. "Etude numérique et optimisation de conception des poutres mixtes acier-béton assemblées par collage." Reims, 2009. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00001013.pdf.

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Abstract:

La présente thèse consiste à effectuer une étude numérique et optimisation de conception des poutres mixtes acier-béton assemblées par collage. Ce type de poutre mixte dispose d’avantages particuliers par apport à la poutre mixte traditionnelle au niveau du transfert des efforts entre le béton et l'acier et la liaison béton-acier. Elle est devenue de plus en plus attractive dans le secteur industriel. L'objectif de ce travail est de fournir une compréhension fondamentale, de proposer un modèle numérique et de donner une optimisation de conception des poutres mixtes acier-béton assemblées par collage…
In this thesis, numerical study and design optimization problems for the bonded steel-concrete beam are addressed. The steel-concrete composite beam bonded by adhesive has its particular advantages over the traditional composite beam and is attracting increasing attentions. The aim of the present study is to provide a fundamental understanding as well as the computational framework of numerical simulation and design optimization of bonded composite beams…

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Bujnak, Jan. "Analyse globale de poutres mixtes acier béton : approche analytique et modélisation non-linéaire." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21762.

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Abstract:

Deux types de modèles applicables à l'analyse globale de poutres mixtes acier béton sont présentés et analysés dans le mémoire de thèse. Le modèle analytique, basé sur la théorie élastique des poutres, permet le calcul du glissement et de son influence sur les flèches de poutres mixtes simples et continues. Le comportement non linéaire de la poutre mixte est étudié au moyen d'une modélisation par éléments finis. Une formulation par éléments de coque est utilisée pour représenter la dalle et la poutre métallique. La connextion est formulée par des éléments de poutre courts. Le modèle éléments finis tridimensionnel est validé par la confrontation à des résultats expérimentaux de différentes sources. Il s'avère être efficace pour représenter l'influence du glissement et de la fissuration du béton sur la raideur de la poutre mixte. Des exemples numériques illustrent l'application des modèles à l'analyse globale de poutres simples, continues et planchers mixtes

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Khalfaoui, Mohamed. "Approche énergétique et analytique de quelques aspects du problème de Saint-Venant : cas de poutres composites." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20104.

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Pour l'essentiel, ce travail est consacre a diverses questions concernant le comportement mecanique des structures elancees composites en mariant les methodes analytiques et energetiques. Partant du resultat precedemment obtenu par o. Maisonneuve, il est procede a une approche en contraintes de la caracterisation de la solution d'energie minimum pour le probleme de saint-venant generalise (corps de forme quelconque eventuellement composite) et pour le probleme de saint-venant elargi (l'information connue est le torseur des charges plus au moins quelque chose). On montre ensuite que la solution minimisant linearise des parties chargees dans le cas de l'elasticite non lineaire en petites perturbations. Dans une deuxieme partie l'emploi d'une methode analytico-energetique permet de determiner avec une bonne approximation le champ des contraintes dans le cas de la traction et de la flexion avec ou sans effort tranchant des poutres de section rectangulaire bicouches. Par la meme methode est traite le cas d'un assemblage bicouches precontraint.

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Bujnak, Jan. "Analyse globale de poutres mixtes acier béton : approche analytique et modélisation non-linéaire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718174.

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Abstract:

Deux types de modèles applicables à l'analyse globale de poutres mixtes acier béton sont présentés et analysés dans le mémoire de thèse. Le modèle analytique, basé sur la théorie élastique des poutres, permet le calcul du glissement et de son influence sur les flèches de poutres mixtes simples et continues. Le comportement non linéaire de la poutre mixte est étudié au moyen d'une modélisation par éléments finis. Une formulation par éléments de coque est utilisée pour représenter la dalle et la poutre métallique. La connextion est formulée par des éléments de poutre courts. Le modèle éléments finis tridimensionnel est validé par la confrontation à des résultats expérimentaux de différentes sources. Il s'avère être efficace pour représenter l'influence du glissement et de la fissuration du béton sur la raideur de la poutre mixte. Des exemples numériques illustrent l'application des modèles à l'analyse globale de poutres simples, continues et planchers mixtes

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Vassart, Olivier. "Analytical model for cellular beams made of hot rolled sections in case of fire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860914.

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Cette thèse a permis de développer un modèle analytique pour la prédiction de la température critique de poutrelle cellulaire fabriquée à base de profilés laminés en situation d'incendie. Ces résultats seront basés sur la mise au point d'un nouveau modèle analytique de poutrelle cellulaire isostatique soumise au feu. Pour assurer la fiabilité du modèle developpé, les étapes suivantes ont été considérées : La réalisation de tests en grande échelle en laboratoire ; La mise au point d'un modèle éléments finis dans le logiciel SAFIR ; La validation du modèle éléments finis en comparaison des essais en laboratoire ; Le développement du modèle analytique simplifié ; La validation de cette méthode analytique par une étude paramétrique utilisant le modèle éléments finis. Le modèle éléments finis et le modèle analytique sont capable de reproduire avec un niveau satisfaisant de précision le comportement complexe des poutrelles cellulaires en cas d'incendie

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Leclerc, Julien. "Utilisation innovatrice de l'aluminium dans les ponts : effets de la variation de la température sur le comportement structural d'un tablier à platelage d'aluminium sur poutres d'acier, à action composite." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/30272.

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Abstract:

Le présent document traite de l'utilisation d'un nouveau platelage en aluminium, présentement développé à l'Université Laval. Ce nouveau platelage, d'une hauteur de 200 mm, se veut une alternative aux dalles en béton armé couramment utilisées dans les ponts routiers. Il est proposé de connecter le platelage à des poutres en acier à l'aide d'une connexion boulonnée antiglissement utilisant des boulons en acier galvanisé ASTM F3125/F3125M-15a de grade A325 et de diamètre M20. L'optique est de développer une action composite totale afin d'obtenir la pleine capacité de la poutre mixte. Cependant, le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium étant le double de celui de l'acier, des mouvements différentiels entre le platelage en aluminium et les poutres en acier sont possibles suite à des variations de température. Le comportement de cet assemblage sous les charges thermiques doit donc être étudié. Ce projet propose d'utiliser la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel commercial Abaqus afin de déterminer le comportement de cet assemblage face à la combinaison des charges thermiques et mécaniques à l'état limite d'utilisation (ÉLUT) ainsi qu'à l'état limite ultime (ÉLUL). Ces charges sont déterminées à partir des directives du Code canadien sur le calcul des ponts routiers (CAN/CSA S6-14). Les résultats montrent qu'il est possible de développer l'action composite totale entre le platelage en aluminium et les poutres en acier. Aussi, en suivant les recommandations prescrites par cette étude, il est possible de prévenir le glissement sous les charges thermiques et de maintenir le comportement antiglissement de l'assemblage à l'ÉLUT en plus de prévenir la rupture de l’assemblage boulonné sous la combinaison des charges thermiques et mécaniques à l’ÉLUL.
This project concerns the use of a new aluminium bridge deck that is being developed at Université Laval. It is a 200 mm deep aluminium bridge deck, which represents an alternative to the reinforced concrete slabs in bridges. This project proposes to connect the aluminium bridge deck to steel girders using galvanized ASTM F3125/F3125M-15a grade A325 bolts of diameter M20 in a slip-critical connection. Full composite action between the deck and the girders is expected in order to develop the full capacity of the composite section. However, the coefficient of thermal expansion of aluminium, being twice that of steel, differential movements may occur during temperature changes. To understand the behavior of the bolted connection under such thermal loadings, this project uses finite element model with the Abaqus software. The combinations of dead, live and thermal loads at the ultimate limit state (ULS) and serviceability limit state (SLS) are studied. The loads are calculated according to the Canadian Highway Bridge Design Code (CAN/CSA S6-14). Results confirm that full composite action between the aluminium deck and the steel girders can be achieved. Moreover, by following the recommendations of this study, it is possible to eliminate the sliding that may occur during the thermal loading of the beam at the serviceability limit state (SLS). This study also offers a solution to prevent the failure of the bolted connections following the combination of thermal and mechanical loads.

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Lepourry, Clémence. "Mise au point et caractérisation d’un système innovant de poutre hybride béton-acier : étude des comportements locaux et globaux." Thesis, Rennes, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAR0016.

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L’objectif principal de cette thèse de doctorat est le développement et la caractérisation d’un procédé de poutres de grandes portées adapté aux entreprises de gros œuvre. En effet, les technologies industrielles existantes pour répondre à des franchissements importants ne sont pas en accords avec le savoir-faire des équipes chantiers. Dès lors, le groupe Legendre, par sa filiale Ingénova, a souhaité mettre au point une solution, simple de par sa mise en œuvre sur chantier, et qui vise un niveau d’exigence structurelle similaire aux technologies actuelles. Composée d’une poutre béton armé renforcée par une peau métallique extérieure, la poutre hybride béton-acier est la solution étudiée au sein de ce mémoire pour répondre à cette problématique. Pour assurer l’équilibre des efforts entre les deux matériaux, un système de connexion inédit a été développé. La caractérisation expérimentale n’ayant validé que deux dimensions de connecteurs, le modèle numérique a permis d’étendre l’étude et ainsi, déterminer une formule de dimensionnement généralisée. Le comportement local de la poutre connu, les investigations expérimentales se sont orientées sur la réponse de la poutre soumise à une flexion positive. L’impact de la connexion partielle en comparaison de la connexion complète a été quantifié à la fois sur la résistance de la poutre et sur ses déformations. Le modèle numérique, calibré sur les résultats des essais, a permis de valider l’utilisation de modèles analytiques issus de la littérature, adaptés au cas de la poutre hybride. Enfin le dernier volet de cette thèse concerne l’assemblage de la poutre hybride béton-acier avec un poteau mixte acier-béton tubulaire. Après une série d’essais pour caractériser la résistance et la rigidité de ce joint innovant, un modèle numérique de cette configuration a mis en évidence les transferts d’efforts nécessaires entre les deux matériaux. Ces derniers complètent le mode de fonctionnement classique de l’assemblage qui superpose à la fois un comportement béton armé et un comportement métallique. Un modèle analytique, développée au sein de cette thèse, a confirmé le dimensionnement de l’assemblage.Les résultats présentés dans ce mémoire ont été suffisants pour tester le procédé de poutre hybride béton-acier sur un chantier pilote. Le gain de la solution en comparaison aux technologies existantes a été confirmé par les équipes chantiers
The main goal of this Ph.D thesis is the development and the characterization of a solution for long-span beams in concrete buildings. Pre-stressed or composite beams are the possible technologies for beams up to twenty metres, but they are not adapted for concrete constructors. The main objective of Ingenova, the research and development affiliate of Legendre is to find a solution, which can be set up easily by concrete workers with good structural performance. The proposed solution is the concrete-steel hybrid beam, made of U-shape steel profile used as permanent formwork to encase a concrete beam. The association of the two beams also gives a convenient solution adapted to concrete builders. In this thesis, a series of experimental and numerical tests have been performed in order to assess the global and the local behaviour of the beam and its connections.Firstly, the connexion between concrete and steel is achieved by L-shaped angles welded on the upper flanges of the steel beam. Their behaviour has been studied by performing asymmetric push-out tests, which were used to validate a detailed finite element model. Based on the results obtained from a numerical parametric study of the validated a finite element model, an analytical expression of the shear resistance was then proposed.The global behaviour in sagging of the concrete-steel hybrid beam was also investigated by experimental and numerical tests. The impact of the partial interaction under deflection and bending moment resistance have been studied. The results show a ductile behaviour of the concrete-steel hybrid beam both in partial and in full interaction. Finally, an analytical method has been adapted to determine the ultimate flexural capacity of this innovative beam considering the degree of connection. The last part of this work concerns the joint between the concrete-steel hybrid beam and a concrete-filled steel tubular column. The behaviour of this hybrid joint was verified by full-scale experimental tests. A finite element model has also been developed in order to investigate more deeply into the load transferring mechanism within the joint. This FE model is validated by comparing its results against experimental data. An analytical model for the design of the joint is then proposed.This new technology has already been used in actual projects during the thesis. The design procedure of the members and of the joints has been approved by the CSTB, the French certification organism of construction. First feedback for the on-site erection were good, and workers enjoyed the quick assembly and the increase of security on site

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Manthey, Manuel. "Comportement des poutres mixtes bois-béton sous sollicitations accidentelles." Thesis, Rennes, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAR0034.

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Abstract:

Les planchers mixtes bois - béton sont une solution pertinente en construction neuve comme en réhabilitation. Ce travail de recherche s'inscrit dans une volonté de favoriser l'essor de la construction mixte bois - béton en France. Il vise une meilleure connaissance des phénomènes affectant le comportement mécanique ou thermomécanique de la connexion bois - béton. En comparaison de procédés constructifs traditionnels, relativement peu de recherches ont été menées concernant le comportement d'un système de connexion mixte sous conditions accidentelles de séisme et d'incendie. Ces deux points sont ici abordés via une approche expérimentale puis numérique. Dans ce contexte, plusieurs campagnes expérimentales ont été réalisées.24 essais Push Out ont été réalisés à température ambiante sur le système de connexion mixte bois-béton par tirefonds métalliques SBB. 12 essais Push Out ont suivi un chargement cyclique alterné et 12 autres ont suivi un chargement statique monotone. Les essais ont montré un comportement ductile de la connexion et une bonne résistance mécanique du système. Les essais sous chargement cyclique ont assuré de la capacité du système à dissiper de l’énergie et de quantifier la perte de résistance de la connexion sous chargement alterné. Des modèles descriptifs ont été adaptés afin de mettre en équation les courbes force-déplacement expérimentales.Afin d’étudier plus précisément les phénomènes locaux intervenant entre le bois et le connecteur, une campagne d’essais complémentaires a été menée. Elle consiste en 16 essais d’arrachement du connecteur mis en place dans du lamellé-collé et 3 séries de 16 essais en enfoncement de différentes parties du connecteur (filet, partie lisse) dans du bois lamellé-collé. La connaissance du comportement de la connexion pour ces phénomènes locaux a permis d’alimenter plusieurs modèles prédictifs (numériques et analytiques) du comportement au cisaillement de la connexion. Ces derniers présentent une bonne corrélation avec les essais Push-Out réalisés précédemment.Afin d’apprécier le comportement sous incendie des planchers mixtes bois-béton, des essais sous feu ISO 834 ont été menés. La base de données sur les essais sous incendie des planchers mixtes SBB est composée d’un essai sur plancher mixte chargé (dimensions 5.35m x 3.5m) et d’une série d’essais au cisaillement sur trois configurations différentes de connexion mixte bois-béton. Ces derniers essais fortement instrumentés en thermocouples ont permis de valider les modèles thermiques numériques également développés dans ce travail. Les modèles thermiques et thermomécaniques couplés réalisés sous Abaqus© ont permis de confirmer l’échauffement limité des connecteurs bois-béton en situation d’incendie ainsi que de quantifier les dégradations de rigidité et de résistance de ces derniers. Ainsi le comportement mixte des planchers mixtes bois-béton peut être assuré en situation d’incendie sous réserves de sections suffisantes
Timber - concrete composite structures are competitive technical solutions for new building construction as well as in refurbishment. This work aims at promoting timber - concrete construction in France thanks to a better knowledge of mechanical and thermo-mechanical behavior of the fasteners. Regarding more traditional buildings systems, few researches were lead about seismic and fire design of timber concrete structures. Particular emphasis is put on those two points in this study through experimental, analytical and numerical approaches. As a matter of fact, several experimental campaigns were lead. 24 Push Out tests have been carried out at ambient temperature on the SBB timber-concrete composite system. The test program involved 12 Push Out tests under cyclic loading and 12 Push Out tests under monotonic loading. Experimental results brought to light the good mechanical performances as well as the large ductility reserve of SBB timber-concrete connection system. The cyclic tests have revealed the system ability to dissipate energy and allowed quantifying the loss of rigidity and resistance of the system. Descriptive models (Foschi, Dolan, Richard) have been adapted to reproduce to the experimental load-slip curves.In order to get further insight into the local phenomenon taking place between timber and the SBB connector, a second test program was devised. The tests involved 16 Pull Out tests (connector from timber) and 3 series of 16 embedment tests og various parts of the connector in glue laminated timber. Thanks to these experimental results, a better understanding of the SBB behavior has been reached. Predictive models are provided for numerical and analytical modeling of timber - concrete fasteners. Those models show good agreement with the Push Out tests introduced in previous part.In order to assess the fire behavior of timber - concrete composite floor system with the SBB connection system, fire tests were conducted according to ISO 834 standard. Fire results database with SBB timber - concrete connection includes a full-scale fire floor test (floor dimensions are 5.35m x 3.5m) and several fire Push Out tests based on three different timber - concrete composite beam sections. Fire Push Out tests were heavily instrumented with thermocouples in order to allow the validation of thermal models developed in this thesis.Thermal and thermomechanical coupled simulations were conducted with finite element software Abaqus©. These models demonstrate the good performances of timber-concrete composite structures subjected to fire. Heating of the elements and loss in shear resistance and stiffness of the connection system were quantified. Furthermore fire design rules are proposed for timber - concrete structures. Fire behavior analysis pointed out that thermal dilatation of concrete must be considered in fire design of timber-concrete composite structures

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Taufik, Atik. "Contribution au développement d'un outil de conception des poutres composites : application aux pales d'hélicoptères." Toulouse, ENSAE, 1996. http://www.theses.fr/1996ESAE0017.

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Ce travail porte sur l'analyse de poutres composites à section complexe. Dans une première partie, l'étude est limitée aux matériaux anisotropes dont un axe d'orthotropie est parallèle à l'axe longitudinal de la poutre. La méthode utilisée est basée sur le principe des travaux virtuels. Le code réalisé à partir de cette théorie permet de calculer toutes les grandeurs caractéristiques d'une section droite. L'étude est complétée par une analyse des problèmes relatifs à la torsion à gauchissement gêné et au couplage torsion-effort normal. La méthode est étendue aux poutres dont l'orientation des axes d'orthotropie des matériaux est quelconque. Ceci est réalisé en utilisant une formumation unifiée du vecteur déplacement et en appliquant le principe des travaux virtuels. Le code de calcul basé sur cette théorie a été développé et il permet de déterminer tous les termes de couplage. Dans la dernière partie, une méthode et un programme sont réalisés pour optimiser la forme d'une section droite pour une masse minimale et avec des contraintes imposées. Ceci est rendu possible grâce au mailleur paramétré développé.

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Hinojosa, Rehbein Jorge Andrés. "Sur la robustesse d'une méthode de décomposition de domaine mixte avec relocalisation non linéaire pour le traitement des instabilités géométriques dans les grandes structures raidies." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2012. http://www.theses.fr/2012DENS0010/document.

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Les travaux de thèse portent sur l'évaluation et la robustesse des stratégies adaptées pour la simulation de grandes structures avec non-linéarités non équitablement réparties, tels le flambage local, et des non-linéarités globales dans les structures aéronautiques. La stratégie dite de « relocalisation non-linéaire » permet l'introduction de schémas de résolution non-linéaire par sous-structure au sein des méthodes de décomposition de domaine classiques.Dans un premier temps, les performances et la robustesse de la méthode sont présentées sur des exemples de structures représentatives des cas industriels. Dans un second temps, la stratégie est complètement parallélisée et des études de « speed-up » et de « extensibilité » sont menées. Enfin, la méthode est testée sur des structures réalistes et de grandes tailles
The thesis work focus on the evaluation and the robustness of adapted strategies for the simulation of large structures with not equitably distributed nonlinearities, like local buckling, and global nonlinearities on aeronautical structures. The nonlinear relocalization strategy allows the introduction of nonlinear solving schemes in the sub-structures of the classical domain decomposition methods.At a first step, the performances and the robustness of the method are analysed on academic examples. Then, the strategy is parallelized and studies of speed-up and extensibility are carried out. Finally, the method is tested on larger and more realistic structures

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Centeno, Lara Roberto de la Cruz. "Contribution a l'evaluation des contraintes internes dans les plaques composites générées par le thermodurcissement des matrices." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0023.

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Abstract:

Le présent travail vise à apporter une contribution à l' évaluation des contraintes internes dans les plaques composites générées par le thermodurcissement des matrices. L'analyse bibliographique concernant la technologie de mise en œuvre des composite met en évidence les points suivants : la température, la viscosité et l'avancement de la réaction vont influencer les propriétés thermomécanique de la plaque pendant toute l'histoire de la cuisson. La détermination du champ thermique, de la viscosité et de l'avancement de la réaction passent par: la résolution de trois équations différentielles : la première équation correspond à l'équation de conduction de la chaleur, la deuxième équation correspond à l'avancement de la réaction, : la troisième est l'équation de la à partir d'une formulation des résidus pondérés et des discrétisations spatio-temporelles notre problème peut être résolu par une méthode implicite. Le système d'équations est résolu pas à pas. A chaque pas on calcule : la température, l'avancement de la réaction, la viscosité et (si le point de gel a été atteint) l'accroissement des contraintes dû au changement de température : La dernière étape de notre travail consiste à valider le modèle, cette validation est effectuée sur une matrice époxy avec un cycle de cuisson classique, nous analysons principalement l'effet de l'influence de la quantité de chaleur dégagée et le temps de gélification de la résine
The aim of this study is a contribution tc estimate the curing: stresses of thermoset composite plates. The bibliographical :study of processing technology of thermoseting composite materials shows : the temperature, the viscosity and the degree of cure change the thermo-mechanical properties of the composite plate during the cure cycle. The general approach to the treatment of:thermal field, the viscosity and the degree of cure is through three differential equations : the unidirectional heat transfer equation, the chemo rheological equation and the rate of degree of cure equation. Solution to the thermo-chemical model is obtained by numerical: methods. By using a residual weighted technique and discrete' values at nodals points, we can obtain a implicit method of solution. The system equation is cure and the viscosity are calculated every step, furthermore, if the elation is attained, an increment t of thermal stress is carried. Finally a validation ' of our model is accomplished. This an epoxy matrix and a classical cure cycle. We analyse, principally, the influence of the amount of heat released and the gel time effect

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Hameed, Rashid. "Apport d'un renfort de fibres sur les performances des structures en béton armé pour les applications parasismiques." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/944/.

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Abstract:

En Octobre 2005, un tremblement de terre, 7. 4 sur l'échelle de Richter a frappé le nord du Pakistan et a causé 80 000 décès et a sévèrement endommagé des structures. La qualité des matériaux de construction et les lacunes dans l'application des règles parasismiques ont été les deux principales causes de l'ampleur de la catastrophe. Pour une structure, survivre à un événement sismique dépend principalement de sa capacité à dissiper l'énergie qui lui est transmise. Plus l'énergie dissipée est importante, meilleure est la performance de la structure. La pratique courante est d'utiliser le béton armé ordinaire comme matériau de construction. Un des principaux objectifs de cette étude est de répondre à une question subséquente : est-il possible d'améliorer les propriétés du béton armé ordinaire pour les applications parasismiques? Un renfort par des fibres est habituellement utilisé pour améliorer la ténacité et la ductilité des matériaux à base cimentaires, réputés fragiles. La présente étude vise à évaluer la contribution d'un renfort mixte de deux types de fibres métalliques pour améliorer les propriétés mécaniques en particulier la capacité de bétons armés ordinaires à dissiper l'énergie. Un type particulier de fibres (FibraFlex), qualifié de non glissant, capable de contrôler efficacement les micro-fissures et des fibres Dramix à crochets, qualifiées de glissantes, capables de contrôler les macro-fissures ont été étudiées individuellement ou sous forme de renfort mixte. Le dosage maximal en fibres était de 40 kg/m3 lorsqu'un seul type de fibre a été utilisé alors qu'il était de 80 kg/m3 dans le cas d'un fibrage mixte. Les résultats des essais de chargement cyclique alterné en flexion effectués sur les poutres en béton avec renforcement classique au taux de 0. 19% combiné avec un renfort par des fibres métalliques a montré que, pour des déplacements de faible amplitude, les fibres FibraFlex confèrent un gain important dans la capacité de dissipation d'énergie. En revanche, pour des déplacements de grande amplitude, le rôle des fibres Dramix devient prépondérant pour améliorer cette capacité à dissiper de l'énergie. A la suite de l'action de chaque type de fibre à différents niveaux d'amplitude des déplacements, une augmentation significative de la capacité de dissipation de l'énergie de la poutre en béton armé a été enregistrée lorsqu'un fibrage mixte a été utilisé à raison de 80 kg/m3 (40 kg/m3 pour chaque type de fibre). Un modèle numérique 3D pour prédire le comportement du béton renforcé par des fibres glissantes et non-glissantes sous forme monotype ou sous forme mixte est proposé. Considérant le béton renforcé par des fibres (BRF) comme un composite à deux phases, les lois de comportement du béton ordinaire et la contribution des fibres glissantes ont été décrites. Elles ont ensuite été rassemblées en fonction de la théorie anisotrope endommageable pour prédire le comportement mécanique de BRF. La loi de comportement utilisé pour le béton ordinaire est basée sur les théories de l'endommagement et de la plasticité. La loi de comportement de fibres glissantes (Dramix) est basée sur la contrainte effective reprise par les fibres pour contrôler la fissure : elle dépend des caractéristiques de la fibre et d'un paramètre d'endommagement caractérisant la dégradation de l'interface fibre-matrice. Pour traiter les fibres non- glissantes, une approche simplifiée est proposée dans laquelle la loi de comportement du béton ordinaire est utilisé avec une valeur accrue de l'énergie de rupture obtenue par le biais de l'essai de traction directe sur le BRF. Enfin, pour simuler le comportement des composites avec un renfort mixte, les contributions des fibres glissantes et des fibres non-glissantes sont combinées et ceci sans recourir à une équation supplémentaire. Une approche simplifiée pour modéliser l'interface acier-béton dans le cas d'éléments en béton armé a été également proposée. Cette approche considère l'interface acier-béton comme un élément de liaison avec les propriétés isotrope élasto-plastique tandis que la barre en acier est modélisée comme un élément de barre uniaxiale avec un comportement élasto-plastique parfait. Cet outil a été testé en simulant un essai d'arrachement ainsi qu'un essai tirant sur des échantillons de béton armé. Le modèle 3D pour BRF ainsi que l'approche simplifiée pour l'interface acier-béton avec des paramètres ajustés ont ensuite été utilisés pour simuler le comportement en flexion de poutre en béton avec renforcement classique et avec un renfort de fibres métalliques. Les résultats de cette modélisation se sont révélés en bon accord avec les résultats expérimentaux
In October 2005, an earthquake 7. 4 on Richter scale hit the northern area of Pakistan and caused 80 thousand deaths and severe damage to structures. Poor construction material and lack of seismic design considerations were the two major reasons of this severe damage. For structures, surviving a seismic event depends mainly on their capacity for energy dissipation. The greater the energy dissipated, the better the structure performance. In Pakistan, usual practice is to use normal strength reinforced concrete as a construction material. One of the main objectives of this study is to respond to an important question: is it possible to improve the properties of normal strength reinforced concrete for the seismic application? Fiber reinforcement is commonly used to provide toughness and ductility to brittle cementitious matrices. The present study aims to evaluate the contribution of two different types of metallic fibers in hybrid form to improve the mechanical properties, energy dissipation in particular, of normal strength reinforced concrete. A special kind of fiber (FibraFlex) capable of restraining micro-cracking effectively and commonly used carbon steel hooked-ends fibers (Dramix) capable of restraining macro-cracking have been investigated in mono and hybrid forms. The first is qualified as non-sliding fiber while the second is considered as sliding fiber. The maximum content of fiber in mono and hybrid form investigated in this research study was 40 kg/m3 and 80 kg/m3 respectively. The results of reverse cyclic flexural loading tests performed on reinforced fibrous concrete beams having conventional steel ratio (1) equal to 0. 19%, showed that the FibraFlex fibers provide an important gain in energy dissipation at low levels of displacement amplitude. At large displacement amplitude, role of Dramix fibers is more significant to improve energy dissipation. As a result of different action of each fiber at different displacement amplitude levels, a significant increase in energy dissipation capacity of RC beam was registered when both fibers were used in hybrid form at content of 80 kg/m3 (40 kg/m3 of each type of fiber). A 3D numerical model to predict the behaviour of concrete matrix reinforced with sliding and non-sliding fibers both in mono and hybrid forms is proposed. Considering fiber reinforced concrete as two phases composite, constitutive behaviour laws of plain concrete and sliding fibers were described and then they were combined according to anisotropic damage theory to predict the mechanical behaviour of FRC. The behaviour law used for the plain concrete is based on damage and plasticity theories. The behaviour law of the action of sliding fibers (Dramix) in the matrix is based on the effective stress carried by the fibers while bridging the crack which depends on a damage parameter related to on one hand on the content and the mechanical properties of the fiber and on the other hand, on the fiber-matrix bond. To treat non-sliding fiber, a simplified approach is proposed in which constitutive law of plain concrete is used with increased value of fracture energy obtained from the direct tensile test on concrete reinforced with non-sliding fibers. Finally, to simulate the behaviour of hybrid fiber reinforced concrete, approaches to model sliding and non-sliding fibers are combined without any additive equation. A simplified approach to model the steel-concrete interface in case of reinforced concrete elements has been also proposed. This approach considers the steel-concrete interface as bond element with isotropic elasto-plastic properties. Infect, the bond element replace the steel bar area and steel bar is modelled as uniaxial bar element with elastic-plastic perfect behaviour law. Fitting of this approach was done by simulating pull-out and uniaxial tensile loading tests on RC specimens. 3D model for FRC composites and simplified approach for steel-concrete interface with fitted parameters were then used to simulate the flexural behaviour of reinforced fibrous concrete beam. Modelling results showed good agreement with experimental results

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Staquet, Stéphanie. "Analyse et modélisation du comportement différé du béton: application aux poutres mixtes, préréfléchies et précontraintes." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2004. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211146.

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Abstract:

The aim of this thesis is to assess the time-dependent behavior of a new kind of composite railway bridge deck composed by two precambered and prestressed beams. The method used until now to design these bridge decks is a simple classical computation method with a variable modular ratio. They have been placed only with simply supported spans up to 26 m.

It is now considered to apply this construction method for the building of continuous bridges (with larger spans) by connecting simply supported decks on their supports. It is known that this kind of construction will induce an additional and strong time-dependent redistribution of internal forces within the structure. It was felt that an in-depth understanding of the influence of the concrete time-dependent effects in this kind of composite structures is needed before proceeding with the design of statically indeterminate bridges. Two cross-section analysis programs applying the principle of superposition were developed: the first used the age adjusted effective modulus method and the second the step-by-step method. However, it is known that the delayed behavior of concrete does not fully comply with the principle of superposition. It appears that after a period of compression creep, creep recovery is significantly less than predicted by the superposition principle. In the construction phases of this bridge deck, the concrete fibers belonging to the bottom side of prestressed beams undergo a stress/strain history of significant unloading when the permanent loads are applied step-by-step. Moreover, these methods assume that the relative humidity remains constant. Finally, a lot of bridge decks are heated in order to transfer the prestressing as soon as possible. To evaluate more finely the time-dependent effects of concrete in such composite (and rather complex) structures with variable loading history, several steps have been carried out:

-Analysis of the influence of the heat treatment applied in the workshop and the level of applied stress on the creep and the shrinkage of the concrete.

-Analysis of the recovery phenomenon of the concrete resulting in the selection of the two-function method with the recovery function proposed by Yue and Taerwe.

-Development of a cross-section analysis program applying the two-function method to take into account more finely the recovery phenomenon, what resulted in a optimization of the phases of construction of the bridge decks by decreasing the minimum age of concrete before prestressing from 40 hours to 20 hours.

-Development of a structural analysis program with beam finite elements and applying the two-function method,what has resulted in an optimization of the phases of construction of continuous bridges composed by the junction of two bridge decks.

-Proposition of a modelling based on the understanding of the physico-chemical phenomenona which are at the origin of the delayed effects and coupled to a local analysis of the evolution of the degree of hydration and the internal relative humidity in order to take into account the changes of the boundaries conditions in terms of heat and moisture exchanges occurring along the construction history of the bridge decks in the evaluation of their long-term behavior. For each component of the delayed strains (the thermal strain, the autogenous shrinkage, the desiccation shrinkage, the desiccation creep, the basic creep), a modelling has been proposed.

-Development of a cross-section analysis program based on the numerically stable algorithm with increasing time steps for integral-type aging creep proposed by Bažant and including the different components of the delayed effects according to the proposed modelling.

The results seem to be very promising since it was possible to reproduce in a more realistic way the evolutions of the measured strains of the composite railway bridge deck instrumented in June 2000 and situated near Brussels South Station.

L’objectif de cette thèse est de prédire le comportement à long terme de structure mixte type pont-bac composée de poutres préfléchies, précontraintes et construites par phases. A l’heure actuelle, ils sont dimensionnés à l’état limite de service par une méthode traditionnelle pseudo-élastique avec un coefficient d’équivalence acier-béton variable. Il est envisagé d’étendre ce type de construction à la réalisation de viaducs hyperstatiques permettant de franchir de plus grandes portées en établissant une continuité entre deux travées au droit de leur support commun. Il est connu que ce type de construction induit une importante redistribution des efforts internes dans la structure. Il est donc indispensable d’évaluer très finement l’influence des effets différés du béton sur ce type de construction. Deux programmes généraux d’analyse de section basés sur la méthode du module effectif ajusté et la méthode pas-à-pas ont tout d’abord été développés. Ces méthodes appliquent le principe de superposition. Des limitations propres à ces méthodes ont été relevées pour des historiques où le béton subit plusieurs déchargements significatifs par rapport à son état de contrainte initial juste après le transfert de la précontrainte. Ces méthodes ont aussi l’inconvénient de supposer une humidité relative constante. Enfin,pour pouvoir être mis en précontrainte le plus tôt possible, les ponts-bacs sont chauffés. Les caractéristiques de retrait et de fluage s’écartent de celles déterminées en laboratoire sur des éprouvettes conservées à 20°C. Pour lever les limitations des méthodes classiques et évaluer plus finement l’état de contrainte et de déformation à long terme dans ce type de structure, plusieurs étapes ont été effectuées :

-Analyse de l’influence d’un traitement thermique appliqué dans les mêmes conditions que celles effectuées chez le préfabricant ainsi que du niveau de contrainte appliqué sur les déformations différées du béton.

-Analyse de l’influence de l’application de déchargements à des âges divers sur les éprouvettes de béton permettant de mettre en évidence le fait que la méthode dite aux deux fonctions avec la fonction de recouvrance proposée par Yue et Taerwe reproduit la plupart des résultats expérimentaux de manière très satisfaisante.

-Développement d’un programme d’analyse en section suivant la méthode pas-à-pas étendu à la méthode aux deux fonctions afin de mieux tenir compte de la recouvrance, ce qui a permis d’optimiser les phases de préfabrication des ponts-bacs en changeant l’instant de mise en précontrainte. Les simulations ont montré que si le béton du pont-bac est chauffé, la mise en précontrainte peut s’effectuer à 20 heures d’âge du béton.

-Développement d’un programme d’analyse de structure au moyen d’éléments finis de type poutre et dont l’algorithme de résolution applique la méthode aux deux fonctions, ce qui a permis d’optimiser les phases de construction de viaducs hyperstatiques constitués par la jonction de deux ponts-bacs.

-Proposition d’une modélisation fondée sur la compréhension des phénomènes physico-chimiques à l’origine des effets différés et couplée à une étude locale de l’évolution du degré d’hydratation et de la teneur en eau permettant de tenir compte des changements de conditions aux limites en terme d’échange de chaleur et d’humidité qui ont lieu au cours de l’histoire des ponts-bacs dans l’évaluation de leur comportement à long terme. Pour chaque composante des déformations différées (le retrait thermique, le retrait endogène, le retrait et le fluage de dessiccation, le fluage fondamental), une modélisation a été proposée.

-Développement d’un programme d’analyse de section basé sur une approche incrémentale avec l’algorithme récursif et exponentiel proposé par Bažant et dans lequel les composantes des effets différés ont été intégrées suivant la modélisation proposée.

Les résultats sont encourageants car ils ont permis de reproduire de manière beaucoup plus réaliste les évolutions des déformations mesurées dans le pont-bac instrumenté à Bruxelles.

Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Bohn, Cécilia. "Serviceability and safety in the design of rigid inclusions and combined pile-raft foundations." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PEST1096/document.

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Abstract:

Les inclusions rigides sont un concept récent développé dans le prolongement des fondations mixtes, avec un matelas de transfert de charges entre les colonnes et la structure. Des méthodes de calculs et des concepts de sécurité existent pour ces systèmes combinés, notamment en France où le module pressiométrique mesuré et les recommandations ASIRI (IREX 2012) pour les inclusions rigides sont utilisés. Le dimensionnement classique des pieux basé sur une simple vérification de la portance des colonnes isolées ne peut pas être appliqué à ces systèmes combinés. Les tassements peuvent être plus importants du fait de la part significative de charge reprise par le sol. Le présent travail est une contribution au développement des méthodes de calcul et de dimensionnement en déplacement (préconisé par l'Eurocode 7, EN 1997-1 2004) pour les systèmes combinés sous charge verticale, en particulier au niveau international où des mesures in situ de module de sol ne sont généralement pas disponibles. Les éventuelles particularités de ces systèmes, notamment la sensibilité de colonnes non renforcées de petit diamètre, devaient également être examinées. La méthode de transfert de charge (“load transfer method”, LTM) est identifiée comme un outil d'ingénieur particulièrement adapté au calcul des systèmes combinés présentant une géométrie relativement simple. L'interaction sol-colonne en frottement et en pointe est définie par des courbes de transfert de charge (ou courbes “t-z” et “q-z”). Les méthodes en milieu continu comme la méthode des éléments finis sont à réserver en général aux cas complexes. Le comportement non-linéaire des semelles est examiné sur la base de mesures obtenues dans la littérature. Cette étude aboutit à la proposition d'une courbe charge-tassement hyperbolique pour les semelles. Cette courbe de mobilisation est définie de sorte qu'il y ait concordance avec la méthode linéaire habituelle pour un tiers de la charge ultime de la semelle. Le comportement de pieux isolés est étudié avec de nombreux essais de chargement instrumentés et non-instrumentés pour différents types de pieux et de sol. Une alternative aux courbes de transfert de charge selon Frank et Zhao (1982), basées sur le module pressiométrique, est recherchée. Des courbes de transfert de charge de type racine cubique et hyperbolique sont proposées pour tous types de pieux et de sol. La raideur des courbes proposées dépend d'une bonne estimation des valeurs ultimes de frottement et de résistance de pointe. Au contraire, la raideur initiale des courbes de Frank et Zhao est entièrement définie par le module pressiométrique, ce qui permet d'éviter des erreurs en termes de raideur. Les courbes de mobilisation proposées pour les fondations superficielles et pour les pieux sont combinées et étendues au cas des systèmes combinés. Cette méthode est implémentée comme option LTM dans le programme KID (Keller company 2015). Les prévisions avec le modèle proposé sont en très bonne adéquation avec les mesures effectuées sur 3 sites documentés dans la littérature. Une étude paramétrique montre une transition continue entre la fondation mixte et les inclusions rigides et une possibilité d'optimisation avec une diminution significative des efforts dans les colonnes et dans la fondation superficielle si un matelas est utilisé. En complément, une comparaison avec des calculs en éléments finis en 3D dans un cas théorique de semelle sur colonnes confirme que la méthode de transfert de charge développée est très performante pour des géométries simples. Une analyse de sensibilité est effectuée avec des modèles éléments finis axisymmétriques et 3D avec Plaxis (2013, 2014). Les imperfections géométriques ont principalement une incidence sur l'intégrité structurelle des colonnes non-armées de faible diamètre. Cependant, ces effets sont atténués dans les systèmes combinés en comparaison avec la colonne isolée du fait des possibilités de redistribution des charges dans le système
Rigid inclusions represent a further development of combined pile-raft foundations, comprising a load transfer platform between the columns and the structure. Calculation methods and design concepts are available for such combined systems in particular in France, based on measured pressuremeter modulus values and on the French recommendations ASIRI for rigid inclusions (IREX 2012). The conventional pile design consisting only of a bearing capacity check for the individual column cannot be applied to such combined systems. The expected settlements may be larger due to a significant load proportion supported by the soil. The present work contributes to the development of displacement-based calculation methods (advocated by the Eurocode 7, EN 1997-1 2004) and design methods for combined systems under vertical loads, in particular on an international level where in general no in situ soil modulus values are measured. Possible particularities of such systems, like the sensitivity of unreinforced small-diameter columns, also had to be investigated. The load transfer method (LTM) is identified as a straightforward engineering tool for the calculation of combined systems with relatively simple geometries. The soil-column interaction in terms of skin friction and tip resistance is described by deformation-dependent load transfer curves (or “t-z” and “q-z” curves). Continuum methods like the finite element method should be preferred only for complex cases in general. The non-linear load-settlement behaviour of single footings up to failure is analysed based on measurements given in the literature. This yields the proposal of a hyperbolic load-settlement curve for footings. This mobilization curve is defined in a way to match the linear usual method for one third of the footing ultimate load. The behaviour of single piles is investigated based on numerous available instrumented and non-instrumented pile load tests with different pile and soil types. A reliable alternative to the load transfer curves after Frank and Zhao (1982), which are based on the pressuremeter modulus, is sought. Cubic root and hyperbolic axial load transfer curves are proposed for all pile and ground types. The stiffness accuracy of the proposed curves depends on an accurate estimation of the ultimate skin friction and tip resistance values. On the contrary, the initial stiffness of the Frank and Zhao curves is fully described by the pressuremeter modulus, avoiding thus errors in the stiffness. The proposed mobilization curves for the shallow and pile foundation behaviours are combined and extended for all combined systems. The proposed method is implemented as the LTM option into the software KID (Keller company 2015). The prediction with the developed model matches very well the measurements made for 3 different cases from the literature. A parametric study shows a smooth transition between the combined pile-raft foundation case and the rigid inclusion case and a potential for optimisation with a significant reduction of the internal forces in the columns and in the rigid slab when a load transfer platform is used. In addition, a comparison with 3D finite element calculations for a theoretical footing case with columns confirms that the developed load transfer method is very reliable for simple geometries. Sensitivity investigations using the axisymmetric and 3D finite element method with Plaxis (2013, 2014) are performed. Geometrical imperfections impact mainly the structural integrity of small-diameter unreinforced columns. However, these effects are reduced in combined systems compared to the single column case due to the possibility of redistribution of the loads within the system

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Tout, Firas. "Étude expérimentale des éléments structuraux multi-matériaux collés sollicités en flexion : effet du fluage, fatigue et durabilité." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064338.

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Abstract:

Ce travail porte sur la compréhension du comportement en flexion, statique instantané, en fatigue et en fluage des structures multi matériaux du génie civil, constituées d'acier et de béton et assemblées par un adhésif de type époxy. L'analyse et la résolution du problème posé se feront à deux échelles : au niveau de l'interface et à l'échelle d'un élément de structure. De plus, l'attention sera tout particulièrement portée sur le comportement au cours du temps (fluage, relaxation, retrait...), la fatigue et la durabilité sous différents environnements. La première étape consiste à mener une analyse expérimentale sur la caractérisation de la connexion acier-béton, à l'échelle de l'interface, en vue de repérer les principaux facteurs influençant leur comportement mécanique. Pour cela, L'essai push out, analogue à celui utilisé pour caractériser les connecteurs des ponts mixtes, a été plus particulièrement utilisé. Des essais de vieillissement accéléré par immersion dans un bain d'eau chaude ont été réalisés. Ils n'ont pas diminué la contrainte de cisaillement moyenne à rupture de façon significative mais ont en revanche modifié le mode de ruine qui devient mixte (adhésif et cohésif dans la colle). Cette modification est à la fois due au primaire et à l'adhésif lui-même dont les performances intrinsèques diminuent avec le vieillissement. A l'échelle d'un élément de structure, nous avons enrichi les données expérimentales existantes sur le comportement instantané des poutres mixtes acier-béton collées avec la réalisation de 7 essais de flexion avec deux modes de sollicitation (flexion 3 et 4 points). Ces essais nous donnent une base solide pour nos essais en fatigue et sous fluage. On constate que le mode de ruine est mieux prédit en se basant sur une comparaison entre la contrainte de cisaillement dans les poutres avec les contraintes de cisaillement limite déduites des essais push-out. Cette conclusion montre la pertinence des essais push-out dans l'objectif de les prendre comme critère de dimensionnement. Aussi, et contrairement aux travaux antérieurs, nous pouvons conclure que la contrainte moyenne de cisaillement à l'interface entre le béton et l'acier est supérieure à la résistance en traction du béton utilisé. Pour le comportement à long terme, trois poutres ont été testées sous charge cyclique pour plus de 2 million de cycles et à plusieurs niveaux de charge. Une autre poutre a subi une charge constante pendant 7 mois pour étudier l'influence de fluage sur ce type de structure. Après les essais de fatigue et fluage, le comportement des poutres est analogue à celui des poutres de référence. Nous avons toujours une ruine par rotule plastique et non par cisaillement du joint de colle ce qui confirme sa bonne résistance vis-à-vis ces deux phénomènes

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Germain, Jérémy. "Évaluation des capacités prédictives d’un modèle avancé pour la prévision de la tenue de plaques stratifiées perforées." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASN004.

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Abstract:

Ce travail porte sur la prévision de la tenue en traction de structures composites trouées et d’un stratifié d’unidirectionnel carbone/époxy de dernière génération. Cette thèse s’inscrit dans le projet MARCOS, piloté par l’ONERA et DASSAULT AVIATION.Elle consiste à proposer une approche de complexité maîtrisée permettant de prévoir la ruine de plaques perforées composites stratifiées afin de réduire le conservatisme des critères de rupture utilisés en bureau, et à valider l’approche proposée sur des configurations représentatives de celles utilisées dans l’industrie.Les campagnes d’essais de traction sur plaques trouées et leurs analyses disponibles dans la littérature montrent que la fissuration matricielle et le délaminage, sont des mécanismes ayant une influence sur la ruine. On s’appuiera tout d’abord sur une campagne d’essais mécaniques permettant de caractériser le matériau à l’étude.Les données de ces essais permettront l’identification d’un modèle de comportement, qui sera formulé à l’échelle du pli, et dont l’endommagement correspond à une densité de fissures. Les difficultés numériques associées à l’utilisation de modèles avancés dans un code de calcul par éléments-finis seront investiguées.Enfin, une vaste campagne d’essais ONERA/DASSAULT AVIATION, de traction sur plaques perforées mettra en évidence un effet de diamètre, comme il est classiquement observé, ainsi qu’un effet de largeur.Ce dernier consiste en l’augmentation de la contrainte macroscopique à rupture pour des rapports entre la largeur de plaque et le diamètre de trou supérieurs à 5. Ces aspects ont été peu investigués dans la littérature. On s’appuiera sur la riche instrumentation associée à cette campagne d’essais pour expliquer cet effet et évaluer les capacités prédictives de l’approche proposée
This work focuses on laminated composite open-hole tensile strength prediction, with a new generation carbon/epoxy material. This PhD takes part in a project named MARCOS, led by ONERA and DASSAULT AVIATION.It aims at proposing a fair level of complexity approach to predict laminated composite open-hole tensile strength in order to reduce design office criteria conservatism and performing its validation on industrial test cases. Open-hole tensile test and analysis available in the scientific literature show that matrix cracking and delamination are two mechanisms acting on final failure. We will first perform a mechanical test campaign to characterize the studied material. A material model, written at the ply scale will be proposed.Damage is described thanks to a crack density variable, the model identification will rely on the experimental test results.Numerical difficulties occurring in finite-element computations using advanced approaches will be investigated.Then, an experimental open-hole tensile test campaign led by ONERA and DASSAULT AVIATION, will exhibit a hole size effect, as commonly observed on composite materials, but also a width effect. The width effect consists in a strength increase when the ratio between the open-hole width and the hole diameter is greater than 5 Very few studies focused on the width effect, hence, it will be investigated. We will then use the important instrumentation used on these test to explain this effect and evaluate the proposed approach predictive capabilities

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Sally, Orianne. "Stratégies de calcul pour la prévision de durée de vie des structures composites soumises à des chargements complexes : Application aux composites Oxyde/Oxyde." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASN024.

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Abstract:

Cette étude porte sur la prévision del’endommagement et de la durée de vie de structurescomposites oxyde/oxyde, introduites dans les partieschaudes des moteurs d’avions. Elle s’inscrit dans lecadre du projet MECACOMP, piloté par Safran.Cette thèse a pour but de proposer une stratégie decalcul capable de prévoir la tenue et la durée de viede structures composites soumises à deschargements de fatigue réels (multi-axiaux, delongue durée et potentiellement aléatoires).L’approche retenue se décompose en deux étapes.Dans un premier temps, un modèled’endommagement, utilisant un formalismeincrémental est proposé en vue de retranscrire lecomportement observé expérimentalement sur deschargements tant statiques que de fatigue. Unprotocole d’identification dédié est proposé. La campagne d’essais effectuée a permis decaractériser le matériau étudié et d’identifier lesparamètres de ce modèle.Toutefois, les coût de calcul étant trop élevés poursimuler le comportement d’une structurecomposite soumise à un chargement de fatigue delongue durée, une stratégie de calcul a étédéveloppée dans un second temps pour réduire lestemps de calcul et rendre le modèle utilisable enbureaux d’études. Il s’agit d’une méthode de sautsde cycles non-linéaire, basée sur la loid’endommagement incrémentale proposée. Cettestratégie a été implantée dans un code de calcul destructure par Elements Finis commercial etappliquée à des calculs de fatigue polycylique surdes structures académiques, pour lesquelles lesprévisions du modèle ont été comparées à desrésultats d’essais, et de complexité industrielle
This study focuses on damage and lifetimeprediction of oxide/oxide composite structures,introduced in the hot parts of aircraft engines. It ispart of a project named MECACOMP, led by Safran.This PhD aims to propose a calculation strategycapable of predicting the strength and service life ofcomposite structures subjected to real fatigue loads(multi-axial, long-lasting and potentially random).A two-step approach is implemented. First, a damagemodel, using an incremental formalism, is proposedin order to represent the experimental behaviourobserved on both static and fatigue loadings. Adedicated identification protocol is proposed. Themechanical test campaign carried out made itpossible to characterize the studied material and toidentify the parameters of the model. However, the computational costs being too highto simulate the behaviour of a composite structuresubjected to long-term fatigue loadings, acalculation strategy is developed, in a second step,to reduce drastically the computational time andmake the model usable in design offices. It consistsin a non-linear cycle jumps method, based on theproposed incremental damage law. This strategywas implemented in a commercial Finite Elementcode and applied to polycyclic fatigue calculationson both academic structures, for which the modelpredictions are evaluated by comparison with testresults, and structures of industrial complexity

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Bainier, Hadrien. "Modélisation et simulation des splits dans les structures composites stratifiées." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLN052/document.

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Abstract:

Le design de pièces de structures aéronautiques en matériau composite requiert un grand nombre de tests et de simulations à différentes échelles. Dans ce contexte industriel, les modèles de comportement sont amenés à prendre une importance de plus en plus prégnante. L'idée développée dans cette thèse est d'améliorer la description de la fissuration transverse à travers le mésomodèle des composites, introduit au LMT dans les années 80. L'objectif est d'être en mesure de prédire précisément par la simulation la rupture d'un stratifié, en conservant des coûts de calculs raisonnables en vue de substituer à tout ou partie des essais mécaniques onéreux. On propose ainsi une nouvelle version de notre modèle qui combine, à la fois la prise en compte de la fissuration transverse localisée sous forme de split, et une description homogénéisée pour les fortes densités de fissures transverses. Afin de concilier ces deux approches un critère de détection ad hoc est proposé, le cas échéant les macrofissures sont introduites dans le modèle par le biais d'éléments cohésifs.Une partie de l'originalité de ce travail est de concevoir et développer des méthodes de calculs, en vue de leur transfert vers l'industrie. Pour assurer la pérennité des développements, et pouvoir traiter des problèmes industriels (grand nombre de degrés de liberté, géométries industrielles) on utilise uniquement des logiciels de calculs commerciaux. `A cette fin, l'ensemble des développement a été implémenté de manière non intrusive sous SAMCEF. Enfin, pour éprouver la nouvelle stratégie proposée, une campagne de validation en partenariat avec AIRBUS GROUP INNOVATION a été menée sur des structures en matériau composites stratifiées formées selon des empilements complexes et présentant des accidents géométriques. Le développement de lois de comportements adoucissantes entraîne des problèmes de dépendance au maillage, la question de la localisation est alors abordée sous un angle pratique
Structural aerospace parts design in composite material requires a large number of tests and simulations at different scales. In this industrial context, constitutive laws are more and more important.The idea of this thesis is to improve the description of transverse cracking in the composite mesomodel, introduced in the LMT during the 80's. The objective is to be able to predict accurately the failure of a laminated composite structure, at cheap computational cost, in order to replace some of expensive mechanical tests.We propose a new version of our model which combine, isolated transverse cracks description such as splits, and an homogenized representation to model important transverse cracks density. To reconcile these two approcahes an ad hoc criterion is introduced, if necessary macrocracks are set in the model by using cohesive elements. A significant proportion of this works is to design and elaborate methods and computation strategy, in order to transfer from academic world to industry. To maintain computer code, and be able to compute industrial mechanical problems (large number of DOF, complex geometry) only commercial softwares must be used. For this purpose, the whole code is implemented in a non intrusive way on SAMCEF software. Finally, to challenge the new strategy, a campaign of validation, with our industrial partner AIRBUS GROUP INNOVATION was carried about structures in laminated composite material, with complex stackings with stress concentrations. Constitutive laws with softening triggers off mesh dependance issues, then the question of localization is discussed from a practical angle

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Lainé, Christian. "Étude numérique et expérimentale du comportement mécanique de plaques et coques sandwich : développement d'un élément non-linéaire, grandes transformations et application au flambement de plaques raidies en construction navale." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10037.

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Abstract:

Cette etude s'interesse au comportement mecanique des structures en materiaux composites epais, utilisees en construction navale (monolithiques epais et sandwichs). Une attention particuliere est apportee au comportement en flambement. La premiere etape consiste a identifier les caracteristiques materiaux. Des essais permettant de determiner la contrainte de compression, les modules de cisaillement transverse ainsi que le comportement non-lineaires sont examines. Une procedure de caracterisation en vue du calcul est proposee. La seconde etape aboutit au developpement de deux elements coques, non lineaires, grands deplacements et grandes deformations. Le champs de cisaillement transverse est decrit soit par une formulation variationnelle, soit par une evolution quadratique dans l'epaisseur. Une ecriture de la loi de comportement en reperage materiel est proposee. Lors de la troisieme etape deux essais sont proposes : plaque sous pression hydrostatique pour la validation du logiciel, flambement de plaques raidies par cisaillement afin de mettre au point une procedure de calcul.

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Keo, Pisey. "Non-linear analysis of steel-concrete hybrid members with application to stability design." Thesis, Rennes, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAR0040/document.

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Abstract:

Le travail de cette thèse a pour but de développer des outils de simulation et une méthode de dimensionnement pour les poteaux hybrides soumis à des chargements combinés. La thèse est composée de 4 parties essentielles et comprend 6 chapitres. Dans la première partie, nous développons un élément fini poutre/poteau hybride élastique et l’interaction partielle avec matrice de raideur exacte. Cet élément fini découle de la solution analytique du système d'équations différentielles couplées obtenues en combinant les équations de champs (équilibre, cinématique et comportement). Les inconnues fondamentales sont les glissements aux interfaces et la déformation de cisaillement de l'élément principal. Ces équations sont résolues pour des conditions de chargement et des conditions aux limites arbitraires en accordant un soin particulier à la détermination des constantes d'intégration. Dans la seconde partie de cette thèse, nous proposons une formulation d'élément fini originale pour l'analyse en grand déplacement des poutres hybrides avec prise en compte des glissements qui se produisent à chaque interface acier-béton. La méthode de co-rotationnelle est retenue. Dans cette approche, le mouvement de l'élément se décompose en un mouvement de corps rigide ct en une partie déformable définie dans un repère co-rotationnel local qui se déplace de manière continue avec l'élément mais qui ne se déforme pas avec ce dernier. Un choix judicieux des variables cinématiques locales accompagné des matrices de transformation correspondantes permet de transposer l'élément linéaire développé en partie 1 en un élément géométriquement non-linéaire performant. La partie 3 est consacrée à l'analyse non linéaire matérielle par élément finis de poutres hybrides en interaction partielle et soumise aux forces combinées de flexion et de cisaillement. Dans la formulation élément fini proposée, nous adoptons la discrétisation par libres et une modèle 3D de comportement du béton avec prise en compte des états plans ce qui permet de reproduire rigoureusement l'effet du confinement et l'action des étriers. En partie 4, nous évaluons la pertinence de la méthode d'amplification des moments proposées dans I'Eurocode 2 et 4 à évaluer la charge ultime de poteaux hybrides soumis à une combinaison de charge axiale et de moment de flexion uni-axial. Dans un premier temps, nous conduisons une étude paramétrique sur 1140 cas différents de poteaux hybrides; étude destinés à couvrir les différentes typologies possibles, afin de disposer d'une base de résultats permettant d'évaluer la pertinence des méthodes simplifiées de I'Eurocode 2 ct de I'Eurocode 4 pour de tels éléments. Cette étude a été réalisée à l'aide d'un élément fini non-linéaire (géométrique et matériel), avec une hypothèse de Bemouilli pour tous les composants du poteau hybride. Il ressort de cette étude que ces méthodes simplifiées ne peuvent être appliquées aux poteaux hybrides. Sur base de l'analyse d'un nombre de cas plus important (2960 configurations), la méthode d'amplification des moments est calibrée pour les poteaux hybrides
This thesis aims at developing simulation tools and a design method for hybrid beam-columns subjected to combined axial force, bending and shear. The thesis is divided in four main parts and comprises 6 chapters. In the first part, we develop a new finite element formulation based on the exact stiffness matrix for the linear elastic analysis of hybrid beam-columns in partial interaction taking into account the shear deformability of the encasing component. This element relies on the analytical solution of a set of coupled system of differential equations in which the primary variables are the slips and the shear deformation of the encasing beam. The latter is derived by combining the governing equations (equilibrium, kinematics, constitutive laws) and solved for a specific element with arbitrary boundary conditions and loading. Special care has been taken while dealing with the constants of integration. The second part of the thesis addresses a new finite element formulation for a large displacement analysis of elastic hybrid beam-columns taking into account the slips that occur at each steel-concrete interface. The co-rotational method is adopted in which the movement of the clement is divided into a rigid body motion and a deformable portion in the local co-rotational frame which moves and rotates continuously with the element but does not deform with it. Appropriate selection of local kinematic variables along with corresponding transformation matrices allows transforming the linear finite element developed in Part I into a nonlinear one resulting in an efficient locking-free formulation. In Part 3, we derive a finite element formulation for materially nonlinear analysis of hybrid beam-columns with shear deformable encasing component, in partial interaction and subjected to the combined shear and bending. The fiber model is adopted with condensation of the 3D stress-strain relations which allow to account for confinement in a rigorous manner as well as the effect of the stirrups. Part 4 examines the adequacy of the moment magnification method given in Eurocode 2 and 4 to provide an accura te estimation of the ultimate load of hybrid columns subjected to a combination of axial load and uniaxial bending moment. The developed finite element model with a shear rigid encasing component is used to conduct a parametric study comprising 1140 cases to cover the various possible situations. The predictions of the model are compared against the values given by the simplified methods of Eurocode 2 and Eurocode 4. lt is shown that these simplified methods does not give satisfactorily results. Based on the analysis of larger number of cases (2960 configurations), the moment magnification method has been calibrated for hybrid columns

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Feld-Payet, Sylvia. "Amorçage et propagation de fissures dans les milieux ductiles non locaux." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00583011.

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Abstract:

Cette étude s'inscrit dans le domaine de la conception et du dimensionnement de structures industrielles. Elle consiste à proposer une méthodologie permettant de simuler l'endommagement ductile de structures métalliques, suivi de l'amorçage et de la propagation de fissures. La démarche s'organise en trois temps. La première étape consiste à pouvoir décrire correctement l'évolution de l'endommagement jusqu'à l'amorçage de la fissure, par un modèle continu. Or, l'utilisation de modèles de comportement ductiles endommageables classiques avec la méthode des éléments finis conduit à de nombreux problèmes, tels que la dépendance pathologique à la finesse et à l'orientation du maillage ou le verrouillage volumique. Une nouvelle formulation mixte non locale à quatre champs est proposée dans le cadre des petites perturbations afin de surmonter ces problèmes. L'étape suivante vise à améliorer la qualité du calcul. Pour cela, une procédure d'adaptivité de maillage reposant sur un indicateur d'erreur est mise en place afin de permettre d'atteindre le niveau de qualité désiré par l'utilisateur, tout en minimisant les coûts de calculs. Associée au lissage des champs aux anciens points de Gauss avant projection directe aux nouveaux points de Gauss et à l'ajout de viscosité dans le modèle, elle permet de reprendre les calculs sur le nouveau maillage plus adapté après quelques divisions du pas de temps. Enfin, une fois toute la phase d'endommagement décrite avec précision, la dernière partie est consacrée au développement d'une stratégie d'amorçage et de propagation de fissure utilisant l'adaptation de maillage. Pour cela, le chemin de fissure est représenté par un maillage auxiliaire dont le front est le plus régulier possible. Pour déterminer l'orientation de cette discrétisation, un critère reposant sur le gradient de l'endommagement lissé est formulé. Cette stratégie est mise en oeuvre sur un cas test académique en dimensions deux et trois. Par la suite, il serait intéressant de pouvoir appliquer cette méthodologie avec des modèles plus réalistes faisant intervenir le taux de triaxialité, et ce en grandes déformations.

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Bihina, Gisèle. "Analyse du comportement au feu des planchers mixtes acier-béton constitutés de poutres cellulaires." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00673404.

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Abstract:

En situation d'incendie, la dégradation des propriétés mécaniques des matériaux constitutifs d'une structure peut sensiblement en modifier le comportement global. Ainsi, lors d'essais au feu ou de sinistres réels, des flèches significatives sont observées sans ruine globale du plancher. Ceci traduit l'activation d'un mécanisme basé sur une borne supérieure de plasticité en grands déplacements et appelé effet membrane. Ainsi, malgré la perte des propriétés du béton, de l'acier d'armatures et de l'acier de construction des poutres connectées à une dalle en béton armé ou mixte acier-béton, la capacité portante de cette dalle se définit comme une fonction croissante de sa flèche. En pratique, le comportement complexe des planchers mixtes acier-béton peut être appréhendé par des modèles dits simplifiés ou avancés, suivant le niveau de précision souhaité. La méthode analytique FRACOF permet par exemple d'étudier un plancher global à température élevée, en se basant sur les modèles de comportement simplifiés des matériaux, acier et béton, définis dans les Eurocodes. Par cette méthode, la capacité portante d'une dalle peut alors être déterminée en tenant compte des profilés métalliques connectés à la dalle, et de l'activation d'un effet membrane en grands déplacements. Cette méthode analytique a été validée par une comparaison à des modèles éléments finis, ainsi qu'à des résultats d'essais au feu en grandeur nature. Elle est applicable à des profilés en acier laminé à chaud avec des portées pouvant atteindre 20 m. Or le franchissement de ces portées nécessite des sections de poutre à forte inertie, afin de limiter les flèches du plancher en service. Pour limiter la quantité d'acier que requerraient de telles poutres, le recours à des poutres cellulaires est une solution pratique et esthétique. Un modèle élément finis de poutres cellulaires en acier seul et mixtes est proposé dans le cadre de la thèse de doctorat. Le comportement thermo-mécanique des poutres cellulaires en acier seul est modélisé sous le code Cast3M. Les poutres mixtes sont modélisées en combinant un calcul de transfert thermique sous Cast3M et une analyse mécanique sous ANSYS. Les poutres en acier et la dalle en béton ou mixte sont représentées par des éléments de type coque. Les connecteurs sont représentés par des éléments de type poutre. Ce modèle tridimensionnel tient par ailleurs compte des non-linéarités matérielle et géométrique. Il est confronté à des résultats d'essais à températures normale et élevée. La validation du modèle est suivie d'une comparaison à une méthode analytique existante pour en vérifier la précision et le degré de conservatisme. Les poutres cellulaires sont ensuite étudiées en tant que partie intégrante de planchers mixtes acier-béton sous incendie. Un essai en grandeur nature sous feu réel met en évidence l'activation d'un effet membrane en présence de poutres cellulaires non-protégées, sans ruine du plancher. Les résultats de l'essai sont utilisés pour calibrer un modèle élément fini tridimensionnel. La calibration est effectuée en s'appuyant sur la distribution des températures dans les différents composants du plancher, la durée de résistance au feu, la forme des déformées et les modes de ruine. Ensuite, le modèle, qui peut reproduire le comportement thermo-mécanique d'un plancher mixte, est utilisé pour évaluer une proposition d'extension de la méthode FRACOF à des planchers mixtes comportant des poutres cellulaires.

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Gallegos, Augusto. "Méthodologies pour l'intégration de circuits mixtes." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON2A120.

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Abstract:

Cette these propose une methodologie de conception pour les circuits specifiques asic mixtes complexes. Apres une revue des avancees realisees dans le domaine de la conception d'asic mixtes, une technique de conception est proposee. Elle est basee sur l'utilisation d'un co-simulateur analogique/numerique et de la macromodelisation spice. Dans un premier temps, nous presentons la technique de macromodelisation spice permettant d'ameliorer considerablement les performances de vitesse et de precision de la simulation electrique. Cette technique ne demande pas un temps de modelisation important et permet de creer des modeles aptes a la co-simulation. Dans un deuxieme temps, les macromodeles spice sont utilises pour la verification d'un asic mixte complexe pendant toutes les phases de la conception. En effet, le co-simulateur permettant d'analyser des circuits numeriques decrits en langage vhdl et des parties analogiques en langage spice, il est possible d'eliminer les defauts de fonctionnement d'un circuit avant de le produire. De plus, compte tenu des ameliorations introduites par la macromodelisation spice, la vitesse de la simulation est adaptee aux systemes de grande complexite et par la, le temps de conception n'est pas degrade de maniere importante. Les validations realisees ont ete basees sur diverses implantations d'asic dedies au systeme de telecommunication dect. Dans ce manuscrit, nous presentons les mesures effectuees sur deux de ces asic pour mettre en evidence la precision de la methode de verification. L'approche developpee permet ainsi de reduire considerablement les couts associes a la conception d'asic mixtes : d'une part la modelisation et la simulation rapide de systemes complexes reduit le temps de developpement, et d'autre part la precision de la technique evite la fabrication de prototypes, car il est possible de corriger tous les defauts du circuit pendant les diverses phases de simulation.

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Ratiarisoa, Rijaniaina. "Valorisation de résidus agroindustriels comme matériaux pour l'habitat et la construction : utilisation de la bagasse dans les liants composés minéraux et les composites." Thesis, Antilles, 2018. http://www.theses.fr/2018ANTI0265/document.

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Abstract:

La présente étude vise à valoriser des résidus agroindustriels comme matériaux pour l’habitat et la construction. Dans ce contexte, les travaux de recherche s’articulent autour de deux axes majeurs : le développement d’un liant alternatif et l’élaboration de matériaux composites à partir de ce liant alternatif et des matériaux végétaux. Deux liants composés utilisant des cendres de bagasse, nommés cendres de bagasse-chaux et ciment-cendres de bagasse ont été étudiés. A partir de ces liants composés, deux types de matériaux composites incluant des matériaux végétaux ont été élaborés : un composite incorporant des granulats de bagasse et de coco et un autre renforcé par des pulpes d’eucalyptus. Les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et hydriques de ces matériaux ont été déterminées. Les résultats obtenus montrent que la calcination des cendres de bagasse à 600°C et la sélection des particules de taille inférieure à un diamètre seuil compris entre 45 et 63µm augmentent sa réactivité. Le liant composé cendres de bagasse-chaux est susceptible de développer une résistance à la compression de l’ordre de 39MPa à 28 jours, une valeur supérieure à celle des liants composés matériaux pouzzolaniques-chaux étudiés dans la littérature. Grace à sa faible alcalinité, ce liant composé préserve mieux les matériaux végétaux vis à vis de leur minéralisation et leur fragilisation comparativement au liant à base de ciment. L’incorporation de pulpes cellulosiques dans le liant composé cendres de bagasse-chaux permet d’obtenir des matériaux composites ayant des propriétés à la flexion comparables à celles d’un composite ciment-pulpes cellulosiques
The present study aims to add value to agroindustrial residues as housing and building materials. In this context, the research works revolve around two main lines: the development of an alternative binder using agroindustrial residues and the production of composite materials from this alternative binder and plant resources. Two composed binder using bagasse ash, named bagasse ash lime and cement-bagasse ash, were optimised and produced. Using these composed binder, two kinds of composite materials including plant resources were produced: one composite developed with vegetable aggregates and another one reinforced with eucalyptus pulps. The physical, chemical, mechanical and hydric properties of these materials were investigated. The results show that the bagasse ash recalcination at 600 °C and the selection of the particles under a diameter limit (between 45 and 63 µm) improve its reactivity. Blended with slaked lime, the composed binder obtained with these parameters is likely to develop a compressive strength higher than 39 MPa at 28 days; this value is higher than the compressive strength of pouzzolanic material and lime based binder studied in the literature. In addition, due to the lower alkalinity of the interstitial solution of this composed binder, related to the lime consumption by the pouzzolanic material, it better protects vegetable materials from mineralization than the binders based on Portland cement. The incorporation of the cellulosic pulps in the composed binder lime-bagasse ash produces composite materials with a similar flexural behaviour as a composite made with cement and cellulosic pulp

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Turetta, Maxime. "Development of an innovative U-shaped steel-concrete composite beam solution : experimental and numerical studies on the mechanical behaviour." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0203.

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Abstract:

Une solution innovante de poutre mixte acier-béton a été développée en tenant compte des problématiques de résistance au feu et de montage sur chantier. La poutre est composée d'une partie métallique en U connectée à une partie en béton armé. En phase de construction, la poutre métallique supporte la dalle et constitue un coffrage pour la retombée en béton armé. La poutre en U résiste aux charges de construction sans système d’étaiement temporaire. Lors du coulage du béton, la poutre en acier est remplie en même temps que la dalle, ce qui permet un gain de temps considérable sur chantier. En phase d'exploitation, la poutre est mixte acier-béton. La connexion entre les deux matériaux est réalisée par des goujons à tête soudée en partie inférieure de la poutre en U. En situation d'incendie, la poutre mixte répond aux durées de stabilité au feu conventionnelles grâce aux armatures longitudinales à l'intérieur de la retombée avec des enrobages suffisants. Un état de l'art sur les solutions existantes répondant aux critères de la thèse est réalisé afin de proposer une solution innovante et optimisée. En phase de construction, sans présence de maintien, la poutre métallique en U est sujette à l’instabilité globale de déversement. Afin de caractériser la stabilité de la poutre, un test à échelle réelle est effectué au Laboratoire de l'Université du Luxembourg. Les résultats de l’essai sont comparés à des simulations numériques et à des études analytiques. Une étude paramétrique portant sur 200 configurations géométriques de la poutre en U est réalisée afin de valider l'utilisation de la courbe « b » pour le dimensionnement au déversement selon l’Eurocode 3. En phase d'exploitation, une fois le béton durci, la poutre présente un comportement mixte acier-béton assuré par la connexion. Pour des raisons de fabrication, la connexion est située dans une zone où le béton est soumis à des efforts de traction induits par la flexion de la poutre. Le béton dans cette zone est potentiellement fissuré, l’efficacité de la connexion et par conséquent le comportement mixte acier-béton sont étudiés. Un autre test, à échelle réelle, est effectué dans le Laboratoire de l'Université du Luxembourg. La ruine de la poutre mixte, par effort tranchant, se produit à très grands déplacements. Cependant, l’échantillon présente un réel comportement mixte avec une ductilité élevée, la connexion est donc très efficace. Les résultats de l’essai sont comparés à des simulations numériques afin de valider le modèle par éléments finis développé. A partir des résultats numériques et des résultats d’essais, une méthode de conception pour déterminer la résistance à la flexion de cette poutre, basée sur l’Eurocode 4, est proposée en tenant compte de la plastification partielle des parois de la section en U. Une méthode de conception analytique globale est proposée pour la solution développée basée sur les Eurocodes, avec des considérations supplémentaires et des conseils de mise en œuvre
An innovative solution of steel-concrete composite beam was developed taking into consideration the fire situation and the construction stage. The beam is composed of a U-shaped steel part connected to a reinforced concrete part. In the construction phase, the beam is supporting the slab and constitutes a formwork for the reinforced concrete part. The U-shaped beam withstands the construction loads without any temporary propping system. When casting concrete, the steel beam is filled at the same time as the slab, this allows considerable time-saving on site. In exploitation stage, the beam behaves as a steel-concrete composite beam. The connection between the two materials is made by welded headed studs on the lower part of the U-shaped beam. In fire situations, the composite beam satisfies conventional fire stability durations due to the longitudinal reinforcements inside the concrete downstand part with sufficient covers. A literature review focuses on modern solutions that fulfils the criteria of the thesis is performed in order to develop an innovative solution optimised. In construction stage, the U-shaped steel beam without restraints is prone to lateral torsional buckling instability. In order to characterise the stability of the beam, a full-scale test is carried out at the Laboratory of the University of Luxembourg. The test clearly showed the lateral torsional buckling of the steel beam. The test results are compared to numerical simulations and analytical studies. A parametrical study, covering 200 geometrical configurations of the U-shaped beam, is carried out to validate the use of the curve "b" for the design of the steel beam for lateral torsional buckling according to Eurocodes 3. In the exploitation phase, once the concrete hardens, the beam has a steel-concrete composite behaviour provided by the shear connection between the two materials. For manufacturing reasons, the connection is located in a zone where the concrete is subjected to tension forces induced by the bending of the beam. The concrete in this zone is potentially cracked, thus the efficiency of the connection and therefore the mechanical steel-concrete composite behaviour is investigated. Another test is therefore carried out in the Laboratory of the University of Luxembourg, this time the specimen tested is made of concrete and steel. The failure mode is a shear mechanism of the composite beam at very large displacements. However, the beam specimen exhibited a real steel-concrete composite behaviour with high ductility, the connection is therefore very efficient. The test results are compared to numerical simulations in order to validate the finite element model developed. From numerical results and test results, an analytical method, based on EN 1994-1-1, is proposed to find the bending resistant of this composite beam by taking into account the partial yield of the side plates of the U-shaped steel section. A global analytical design method is proposed for the developed solution based on the Eurocodes with additional considerations and constructional guidelines

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Dissertations / Theses on the topic 'Construction mixte'

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