Dissertations / Theses: 'Essai triaxial'

1

Saïghi, Ali. "Comparaison des essais au laboratoire et in situ : exemple du triaxial et du pressiomètre." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0689.

Full text

Abstract:

Le modèle hyperbolique de Duncan tient compte de la non-linéarité de la relation contrainte-déformation due à la pression moyenne sous une forme du type Hertz ou le module sécant s'exprime sous la forme E=&Pn. Il tient compte aussi de la courbure de q(E) mais pas de la dilatance du matériau. Les essais triaxiaux sur le sable d'Hostun effectués par trois chercheurs : Mohkam, Flavigny et Colliat ont été étudiés à l'aide de ce modèle. On obtient en première approximation des résultats analogues comparativement à l'erreur due au non prise en compte de la dilatance. Une analyse détaillée met en évidence les différences dues aux difficultés expérimentales. Les essais pressiométriques présentent aussi des difficultés dues en particulier à leur mise en place. La validation de ce modèle sur un chemin pressiométrique a été précédée par une analyse des courbes pressiométriques en chambre de calibration effectues par Foray et Mokrani afin de déceler d'éventuelles anomalies. Cette analyse nous a permis de mieux appréhender la phase de validation de ces paramètres. Le regroupement des essais pressiométriques sous la forme pp0/ v(v/v 0) met bien en évidence le rôle de la dilatance dans le cas des sables denses pour les déformations v/v 0>5%. La loi élastique plastique parfait avec dilatance limitée permet donc de pallier la limitation de la loi précédente. Pour les sols in situ, nous avons compare les résultats obtenus à l'aide du pressiomètre autoforeur paf du laboratoire central des ponts et chaussées à ceux obtenus a l'aide de l'essai Ménard et du triaxial. Le pressiomètre menard donne des modules beaucoup plus petits à cause des grandes déformations du trou de forage, mais des cohésions du même ordre de grandeur que celles du paf. Les valeurs des cohésions et des modules donnes par la méthode de la dérivation de la courbe pressiométrique de Jezequel permettent un calcul elastique plastique parfait en très bon accord avec les essais du paf.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Taghzouti, Abdellatif. "Comportement cyclique tridimensionnel des sols : Expérience et modélisation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0442.

Full text

Abstract:

L'objectif de ce travail est d'améliorer nos connaissances sur le comportement tridimensionnel des sols, utilisant un appareil triaxial vrai de l'École centrale de Paris, en particulier pour des sollicitations cycliques avec une rotation instantanée des directions principales des contraintes en conditions non drainées. L'analyse des résultats des essais triaxiaux tridimensionnels sur la kaolinite P300 et le sable d'hostun saturés, caractérise le rôle de la contrainte principale intermédiaire dans le cas des essais monotones suivant des chemins radiaux. Des relations entre les déformations principales d'une part et les contraintes effectives d'autre part ont été déduits, à partir des essais cycliques réalisés avec une rotation instantanée, par a coups de quatre vingts dix degrés, des directions principales des contraintes. Une procédure de pilotage de la loi de comportement de Hujeux a été introduite, elle nous a permis de faire le calage de la loi sur ces chemins triaxiaux complexes. Les résultats obtenus ont contribue à l'évaluation des capacités du modèle

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Liu, Hua. "Étude des comportements de sols naturels." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1999. http://www.theses.fr/1999ECAP0649.

Full text

Abstract:

Les mesures sur échantillons de terrains naturels sont souvent dispersées. Pour faciliter l'analyse de ces résultats, nous proposons une méthode de comparaison avec d'autres terrains naturels et des sols remaniés. Pour ces derniers, formes de grains sans colle, l'originalité du comportement vient du rôle de la contrainte moyenne P et de l'indice des vides E. La thèse de Saïm a permis de regrouper les essais triaxiaux sous forme de comportements repères pour des déformations E >10². La première partie de notre thèse complète l'étude précédente pour >10². Dans le cas de l'élasticité non linéaire du type Hertz, nous proposerons un regroupement sous la forme Ep ( n )e m = a ; les paramètres a, n et m sont donnés en fonction des propriétés des grains et en particulier w l pour les argiles. L'originalité de cette partie vient de la recherche des relations entre essais triaxiaux de précision ( : 10 5 a 10 3) et des essais triaxiaux classiques ( : 10 2 a 10 1). L'interpolation entre ces deux types d'essais est proposée sous la forme e e/p 3 / 4( 1). Ceci permet un calcul simplifie pour de nombreux ouvrages en service, avec un coefficient de poisson voisin de 1/4. La seconde partie compare trois terrains argileux non remaniés et un sol remanié de même Wl. Le premier est une argile post dernière glaciation qui présente une résistance maximale sous la forme simplifiée = c + ntg et un module e = e 0 + 3 ( 0 ) parallèle au sol remanie. Le second est une argile consolidée sous 300 mètre puis décomprimée de 80 mètres, ce qui donne une résistance maximale ayant une forte courbure du type béton ; le module à la même forme linéaire e = e 0 + 3 ( 0 ) pour les faibles contraintes. Le troisième terrain se trouve dans la même formation géologique mais a 10 mètre dans la couche. La forte surconsolidation produit des surfaces de faiblesse qui donnent une forte dispersion de la résistance maximale, contrairement au cas précédent ; par contre le module pour = 10 ² conserve la forme linéaire peu dispersée.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Song, Yongxiang. "Réalisation du système triaxial assisté par ordinateur et étude du cisaillement direct 3D pour joints rocheux." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10209.

Full text

Abstract:

On presente dans cette these un systeme triaxial assiste par ordinateur et un appareillage de cisaillement direct pour joints rocheux. Ce systeme triaxial de revolution est constitue par une presse electromecanique commerciale et deux controleurs pression-volume, ainsi qu'un micro-ordinateur avec une carte d'acquisition (a/n, n/a et e/s). Ce systeme pilote par l'ordinateur peut realiser tous les essais triaxiaux asservis en deformation ou en contrainte, ainsi que des essais cycliques. Un nouvel essai en escalier, draine ou non draine, est presente. Ce type de chemin trouve son interet dans des simulations de comportement pour connaitre des deformations resultant d'increments de contraintes apportes par des ouvrages. Ce systeme developpe recemment est analyse par les resultats des essais et par une comparaison entre deux modes d'asservissement. Quelques criteres sont presentes pour garantir la qualite d'asservissement ainsi que la reussite des essais. La precision du systeme et les facteurs resultant des erreurs sont aussi discutes. Le cisaillement direct pour joints rocheux est en cours de developpement dans la version 2d et sera transforme ulterieurement dans la version 3d. Il est possible de realiser les essais de cisaillement direct en trois modes de sollicitation (axisymetrique, homogeneite cinematique et homogeneite statique). Le principe du projet et le mode d'asservissement sont presentes avec leur calcul

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Chazallon, Cyrille. "Modélisation du comportement mécanique de géomatériaux cimentés." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0517.

Full text

Abstract:

Afin de modéliser le comportement mécanique de géomatériaux cimentés sous chargements monotones, un modèle élastoplastique couplé avec un modèle élastique avec endommagement a été développé. Ce modèle va prendre en compte les aspects cohérents et frottant de ces matériaux. Les principes à la base du modèle sont présentés ainsi que l'interprétation physique des paramètres qui ont été utilisés. Afin d'illustrer les capacités du modèle à reproduire le comportement mécanique des géomatériaux cimentés, nous avons simulé des essais triaxiaux sur différents matériaux : une argile profonde cimentée dont l'hétérogénéité des échantillons est liée à la quantité de carbonate de calcium contenue dans l'échantillon, un assemblage de billes de verre frittées et un sable artificiellement cimenté. Pour ce dernier, les différentes contraintes de confinement nous permettent de mettre en évidence la transition fragile - ductile qui a été modélisée en introduisant la contrainte moyenne effective dans la loi d'évolution de l'endommagement. Nous démontrons que les paramètres de chacune des parties du modèle peuvent être adaptés pour reproduire les tendances observées. Pour des liens peu rigides, la partie élastoplastique joue le rôle prédominant, tandis que pour des liens très rigides la partie élastique avec endommagement gouverne le comportement mécanique. Enfin, dans l'optique de mettre en évidence le rôle de la cimentation dans un sable lors de la liquéfaction, nous avons réalisé des simulations de chargements cycliques pour divers degrés de cimentation.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Homsi, Mahmoud. "Contribution à l'étude des propriétés mécaniques des sols en petites déformations à l'essai triaxial." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1986. http://www.theses.fr/1986ECAP0009.

Full text

Abstract:

Étude des séismes où les déformations sont très faibles pour le calcul de certains ouvrages de génie civil. Notions d'élasticité et lois de contact de Hertz et constantes élastiques pour différents types d'assemblage de billes de même diamètre afin de préciser les différents paramètres que les influents. Représentation par des modèles mathématiques du comportement des matériaux soumis aux charges cycliques, modèles définissant la relation entre le chargement et la réponse correspondante. Présentation de certains modèles souvent utilisés. Résultats obtenus sur divers matériaux (bille de verre, haolinite remaniée normalement consolidée et surconsolidés, silt argileux et silt sableux non remanié, marne noire non remanié, marne rouge fortement consolidé). Dans le domaine des petites déformations (<10**(-5)) le comportement du sol est considéré comme élastique. Mise en évidence des effets de certains paramètres sur les propriétés mécaniques des sols (contrainte effective moyenne, indice des vides, vitesse de déformation etc. ). Comparaison des résultats obtenus sur billes de verre avec ceux de Boelle et Ktari à l'essai de résonance longitudinale (dynamique). Formule approximatives pour estimer le module de déformation à différentes amplitudes de déformation. Formules pour déterminer le module de déformation maximal. Mesure directe du coefficient de poisson. Résultats d'essais monotones drainés et non drainés sur l'argile blanche. Résultats dès que l'on quitte le domaine

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Hattab, Mahdia. "Étude expérimentale du comportement dilatant des argiles surconsolidées." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0437.

Full text

Abstract:

La dilatance constitue une caractéristique très particulière des matériaux granulaires. On la définit comme étant la variation volumique négative (augmentation de volume) générée par l'augmentation de la partie déviatoire de la contrainte. L'objectif de cette étude est la compréhension et la caractérisation expérimentale du comportement dilatant d'argiles surconsolidées soumises à un chargement déviatoire. Le trajet de chargement choisi dans un premier temps est a contrainte moyenne constante. Ce chemin présente la particularité de pouvoir s'affranchir des variations de volume créés par la partie isotrope du tenseur des contraintes, ces variations seront de nature irréversible. Les essais triaxiaux sont axisymétriques de révolution entièrement pilotes par ordinateur avec acquisition automatique des résultats ; ils sont réalisés sur des échantillons remaniés de kaolinitep300 surconsolidés à plusieurs OCR. Cette étude a permis de voir apparaitre dans le plan des invariants trois domaines de comportement, limites par la courbe de résistance maximum et la droite de plasticité parfaite M ? Un domaine de comportement a volume constant qui apparait pour les argiles surconsolidées des le début du chargement. ? Un domaine de dilatance qui apparait pour les forts OCR et est situe entre le domaine à volume constant et l'enveloppe de résistance maximum. ? Le domaine de contractance est limité d'une part par la droite de plasticité parfaite et par une frontière du domaine à volume constant d'autre part. Ceci pour les OCR compris entre 2. 5 et 1. Ce trajet a contrainte moyenne sollicite un mécanisme de type déviatoire provoqué par un incrément de contrainte purement déviatoire. L'introduction d'une partie isotrope avec différents trajets de chargement, montre que l'unicité du potentiel n'est pas toujours vérifiée. Nous obtenons alors un couplage entre deux mécanismes l'un de type déviatoire dû à la partie déviatoire de la contrainte et l'autre de type isotrope dû à la partie isotrope de la contrainte

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Wu, Kai. "Étude du cisaillement des matériaux granulaires homogènes et hétérogènes par expérimentation et simulation de l'essai triaxial." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10028/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de recherche a pour objectif d’étudier le comportement au cisaillement des matériaux granulaires homogènes et hétérogènes par l’essai triaxial. Les travaux sont réalisés sur des billes de verre et comportent à la fois des essais triaxiaux de laboratoire et des simulations numériques en DEM (Discret Element Method). D’un point de vue expérimental, les essais sont tout d’abord réalisés sur des échantillons homogènes (billes monodisperses). Ensuite, on étudie des systèmes de billes monodisperses comportant une inclusion de grande taille et des mélanges de billes bidisperses pour représenter les cas hétérogènes. D’un point de vue numérique, une condition limite cylindrique paroi rigide, basée sur la formule de Lamé, est intégrée dans un code aux éléments discrets existant. Une série de procédures est proposée afin de modéliser l’essai triaxial dans des conditions comparables aux essais. Les résultats numériques et expérimentaux sont ensuite comparés, à la fois pour les systèmes monodisperses et pour les milieux hétérogènes. Le modèle numérique permet de reproduire de manière très satisfaisante la courbe déviatorique dans toutes les conditions expérimentales utilisées. Il permet également de décrire correctement les déformations volumiques de l’échantillon, malgré la simplicité de la condition aux limites utilisée. L’outil numérique développé constitue ainsi un complément intéressant aux essais expérimentaux. Il permet en effet d’étudier l’influence de paramètres micromécaniques sur le comportement global des matériaux
This research work aims at studying the shear behavior of homogeneous and heterogeneous granular materials by triaxial test. The work is performed on glass beads both in laboratory tests and by numerical simulations in DEM (Discrete Element Method). From an experimental point of view, tests are first performed on homogeneous samples (monodisperse beads), then expands to heterogeneous cases like monodisperse systems comprising a large inclusion and bidisperse mixtures. From a numerical point of view, a cylindrical rigid wall boundary condition, based on the Lamé formula is integrated into an existing discrete elements code. A series of procedures is proposed to model the triaxial test in conditions similar to experimental tests. The numerical and experimental results are compared both for monodisperse and heterogeneous systems. The numerical model can reproduce deviatoric curves very satisfactorily in all experimental conditions. It also allows describing correctly the volumetric strains of the sample despite the simplicity of the boundary condition used. The developed numerical tool is an interesting complement to experiment triaxial tests. It makes it possible to study the influence of micromechanical parameters on the overall behavior of materials

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Hammad, Tammam. "Comportement des sédiments marins de grande profondeur : approche multiéchelle." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00559400.

Full text

Abstract:

Une analyse expérimentale approfondie avec une approche micro macro a été réalisée sur un matériaucomposé d'un mélange d'argile Kaolinite/Smectite. L'étude a permis de montrer à l'échelle macroscopiquecomme à l'échelle microscopique un comportement particulièrement sensible à la proportion de smectitedans le mélange. La kaolinite (Kaolinite P300) est bien connue du point de vu de sa caractérisation et deson comportement, la smectite (également nommée argile grecque) est de type calcique et a égalementfait l'objet de plusieurs études.Dès 35% de smectite dans le mélange, les résultats sur chemin triaxial montrent que le comportementapproche considérablement celui de la smectite. Par ailleurs, l'investigation à l'échelle microscopique (aumoyen de Microscope Electronique à Balayage complétée par une analyse de diffractions des rayons X)réalisé sur les échantillons après l'essai, met en évidence le fait que, lorsqu'elle dépasse un certain seuil, lafraction en smectite favorise le développement de plans de glissement. Ces plans apparaissent clairementsous forme de groupes de particules de smectite orientées.L'analyse microstructurale utilisée est basée sur une méthode rigoureuse, développée dans le cadre decette thèse, avec un traitement d'images automatisé permettant de fournir des résultats quantitatifs.Cette démarche d'investigation multi‐échelles a été employée afin caractériser le comportement d'unsédiment marin prélevé au large de Golfe de Guinée par 700 m de profondeur d'eau. L'étude, initialementmenée dans le cadre du projet CLAROM (2002‐2005), intéresse l'industrie Offshore. Le sédiment naturelcontient jusqu'à 60% de proportion argileuse avec approximativement 15% de smectite et 50% dekaolinite.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Dupray, Fabrice. "Comportement du béton sous fort confinement : Étude en compression et en extension triaxiales à l'échelle mésoscopique." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00365786.

Full text

Abstract:

Ce mémoire de thèse a pour objectif de caractériser et de modéliser le comportement mécanique du béton sous fort confinement, à l'échelle mésoscopique, celle des granulats et de la matrice cimentaire. Le cadre plus général de cette étude est la compréhension du comportement du béton sous chargement dynamique de type impact, pouvant générer des pressions moyennes de l'ordre du GPa. Mais la caractérisation de la réponse d'un matériau, dans un état de contraintes homogène, ne peut se faire que par des essais quasi-statiques. Les essais déjà réalisés au laboratoire 3S-R ont mis en évidence l'importance des granulats dans la réponse en compression triaxiale du béton. La modélisation du béton à l'échelle mésoscopique, sous la forme d'une phase mortier et d'une phase granulats, permet une représentation de l'effet des granulats. Une étude expérimentale du comportement de la phase mortier est réalisée. Des essais usuels et des essais hydrostatiques et triaxiaux entre 60 et 650MPa de confinement permettent d'identifier les paramètres d'un modèle de comportement de type plasticité couplée à l'endommagement. Celui-ci reproduit la compaction non-linéaire du mortier, l'endommagement des essais de compression ou de traction simple et la plasticité sous fort confinement. Le modèle biphasique utilise la méthode des éléments finis, en utilisant un maillage cubique régulier. Une méthode de Monte-Carlo est utilisée pour placer sur cette grille des granulats quasi-sphériques selon la granulométrie mesurée sur le béton de référence. Les simulations numériques sont comparées aux essais expérimentaux sur ce béton. Ces simulations, dont les paramètres sont identifiés par les essais expérimentaux sur mortier, reproduisent les différentes phases observées lors de la compaction hydrostatique. L'évolution des raideurs axiales avec le confinement est soulignée, ainsi que la bonne reproduction des états-limites des essais triaxiaux sous fort confinement. Les faciès de rupture des essais numériques sont comparables à ceux des essais expérimentaux. Les chargements d'extension triaxiale mettent en évidence les limites du modèle biphasique

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Bahda, Fatiha. "Etude du comportement du sable à l'appareil triaxial : expérience et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523153.

Full text

Abstract:

Après avoir identifié expérimentalement les principaux traits de comportement du sable en petites et grandes déformations pour différents types de chargement, un diagramme de comportement des sables est proposé. Valable pour tout état initial de déposition, ce diagramme permet de bien définir les différentes zones de comportement, notamment de mieux évaluer le potentiel d'effondrement observé dans les sables lâches. En petites déformations, une forme d'anisotropie élastique de type isotropie transverse est mise en évidence grâce à un simple essai triaxial. Deux paramètres type paramètre d'état, nommés couple d'état, sont définis pour quantifier le comportement d'un matériau granulaire dans une condition initiale donnée, notamment sous consolidation isotrope ou anisotrope. Deux essais avec des échantillons ayant le même couple d'état présenteront un comportement similaire. Ces différents traits de comportement ont été formalisés par un modèle d'état critique. Il a été développé pour simuler le comportement des sols granulaires sous chargements monotones et cycliques. Une des priorités du modèle est de pouvoir simuler le comportement d'un sable lâche, moyennement dense et dense avec le même jeu et les mêmes valeurs de paramètres, en ne faisant varier que les conditions initiales qui contrôlent ces types de comportement, comme observé expérimentalement. L'originalité de ce modèle réside dans l'introduction du couple d'état et la considération d'un double mécanisme de plasticité dans un cadre d'élastoplasticité généralisée. Ce cadre a l'avantage de permettre une description simple des phénomènes observés expérimentalement sans suivre nécessairement le cadre rigide de la plasticité classique. Des simulations d'essais réalisés sur le sable d'Hostun rf ont permis de montrer que cette formulation reproduit bien le phénomène d'effondrement aussi bien en monotone qu'en cyclique. Toujours avec le même jeu de paramètres et en ne variant que la densité, des simulations concernant le même sable ont montré que le modèle reproduit d'une manière assez fidèle l'influence de la densité sur le comportement. D'autres simulations d'essais réalisés sur d'autres sables ont permis de valider le modèle pour des essais de mobilité cyclique et des essais drainés monotones et cycliques.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Onaisi, Atef. "Mécanismes de rupture d'une plaque percée en mécanique des roches en relation avec un forage pétrolier." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1989. http://www.theses.fr/1989ECAP0108.

Full text

Abstract:

On a cherche les mécanismes de rupture d'une plaque de roche munie d'un trou cylindrique et soumise à un chargement uniaxial. La connaissance des mécanismes nous est nécessaire lorsqu'on veut simuler la rupture sous des conditions de chargement plus complexes (un forage pétrolier par exemple) à l'aide des modèles de calcul numérique. Le travail comporte un examen des travaux antérieurs sur la rupture en parois des puits, des essais triaxiaux sur un grès et une roche calcaire, des essais de chargement uniaxial sur plaque percée et une interprétation des essais triaxiaux et des essais sur plaques. Les déformations des plaques ont été mesurées expérimentalement au moyen de jauges extensometriques (4 à 17 jauges). La rupture des plaques a été examinée sur des plaques minces prélevées dans les zones fissurées ou rompues

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Lateb, Ghania. "Hétérogénéité d'une formation géologique sur 100 km ? : comparaison d'une argile remaniée et non remaniée." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0659.

Full text

Abstract:

Cette recherche se situe dans la perspective d'une relation entre géologie et mécanique d'une part entre mécanique des sols et des roches d'autre part. Le tunnel sous la manche et une centrale nucléaire PY permettent de comparer l'aspect mécanique d'une même formation géologique sur environ 100km de distance, avec entre les deux sites une déformation tectonique importante. Cette homogénéité est telle que l'on trouve des oedomètres presque superposables à près de 100km de distance. Par contre on observe une grande dispersion des essais triaxiaux. Cependant les résultats peuvent se regrouper en les classant en fonction du pourcentage de CaCO3 (>30%). Si ce pourcentage est inferieur à 10%, le paramètre WL des limites d'Atterberg est préférable. Entre 10 et 30%, WL joue sur la densité par contre le pourcentage de CaCO3 joue sur les modules. Un modèle de calcul du tassement d'une centrale nucléaire par le calcul d'un module homogénéise d'un massif forme de plusieurs couches de matériaux différents est proposé. Le tassement obtenu avec ce modèle est très proche du tassement constate dans les observations in-situ.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Li, Gang. "Etude de l'influence de l'étalement granulométrique sur le comportement mécanique des matériaux granulaires." Ecole centrale de Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDN0014.

Full text

Abstract:

Le comportement mécanique des matériaux granulairesdépend non seulement des caractéristiques de ses particules, mais aussi de leur arrangement. Cette thèse vise à étudier l'effet de la granulométrie sur le comportement des matériaux granulaires (assemblages de sphères idéales, sables naturels), en s’appuyant sur des campagnes expérimentales et sur des modélisations discrètes 3D et continues. Les résultats des essais triaxiaux conduits au laboratoire, sur des échantillons de billes de verre ou de sable d’Hostun, mettent en évidence l'effet de la granulométrie, représentée par le coefficient d’uniformité Cu, sur les courbes contrainte-déformation et plus particulièrement sur l'état critique des échantillons : (i) au même indice des vides initial, et pour une même pressionde confinement, l'échantillon avec une distribution granulométriqueétendue présente un comportement plus contractant, (ii) la ligne d'état critique (CSL) se trouve décalée vers le bas dans le plan e-p’ lorsque Cu augmente. Une relation entre la position de la CSL et Cu est établie. De plus, les échantillons constitués du même matériau mais avec des distributions granulométriques différentes atteignent un rapport de contraintes (q/p’) similaire à l’état critique, i. E. Un même angle de frottement à l’état critique. Nous avons également effectué des essais triaxiaux non drainés sur des échantillons de même densité relative et soumis à une même contrainte de confinement initiale. A partir d’analyses du signe du travail du second ordre, on montre que la granulométrie influence significativement l'instabilité en condition non drainée des matériaux granulaires : un coefficient d'uniformité plus grand augmente le potentiel de liquéfaction statique. Le couplage des modélisations et des expérimentations a permis de proposer un relation exponentielle entre les paramètres définissant la position et la pente de la droite d'état critique dans le plan e-p’ et la valeur de Cu. En outre, un modèle élasto-plastique simple représentant l'influence de la granulométrie sur le comportementmécanique des matériaux granulaires a été développé. Des essais triaxiaux de compression drainés et non drainés sur un matériau numérique, des billes de verre et du sable Hostun ont été utiliséspour calibrer et valider le modèle. Toutes les comparaisons entre les résultats expérimentaux (y compris les résultats DEM) et les simulations montrent la capacité du modèle à reproduire avec une bonne précision le comportement mécanique des matériaux granulairesavec différentes granulométries
The mechanical behavior of granular materials is dependent not only on the characteristics of the particles, but also on their arrangement. The aim of this thesis is to study the grain size distribution effect on granular materials behavior both from idealized spheres to natural soils, using lab experiments and discrete or continuous simulations. Experimental data on glass beads or Hostun sand specimens, as well as 3D discrete simulations, highlight the significant effect of the grain size distribution, represented by the coefficient of uniformity Cu, upon the stress-strain behavior and more especially upon the critical state of the granular specimens: (i) for the same initial void ratio and the same initial confining pressure, the specimen with a wider particle distribution exhibits more contractive behavior in drained tests and (ii) the critical state line is shifted downward inthe e-p’ plane whereas the coefficient of uniformity is increased. A relationship between the location of the CSL and Cu was established. More, specimens with different grain size distributions reach almost the same stress ratio (q/p’) at critical state. In other words, the grain size distribution affects the void ratio at critical state but not the friction angle at critical state. In addition, we performed undrained triaxial tests on samples with similar relative density and under the same initialconfining pressure. Based on the analyses of the sign of the second-order work; the undrained instability of these granular materials was analyzed, demonstrating a significant influence of the GSD: increasing the coefficient of uniformity enhances the static liquefaction potential. Based on both DEM and laboratory testing, an exponential relationship between the parameters defining the position and the slope of the critical state line in the e-p’ plane and Cuvalue was established. A simple elasto-plastic model accounting for the influence of the grain size distribution on the mechanical behavior of granular materials was developed. Drained and undrained triaxial compression tests on DEM material, glass balls and Hostun sand were used to calibrate and validate the model. All comparisons between the experimental results (including DEM results) and the simulations demonstrate the capacity of the model to reproduce with good accuracy the mechanical behavior of granular materials with different grain size distribution

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Seif, El Dine Bassel. "Etude du comportement mécanique des sols grossiers à matrice." Marne-la-vallée, ENPC, 2007. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002992.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Vu, Xuan Hong. "Caractérisation expérimentale du béton sous fort confinement : influences du degré de saturation et du rapport eau/ciment." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00304343.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse est de caractériser expérimentalement l'influence du degré de saturation et du rapport eau/ciment du béton sur son comportement sous fort confinement. Cette thèse s'inscrit dans le cadre plus général de la maîtrise du comportement du béton sous sollicitations sévères (explosions en champ proche ou impacts balistiques). Une explosion en champ proche ou un impact sur une structure en béton génère des niveaux de contrainte très élevés associés à des chemins de sollicitation complexes dans le matériau béton. Pour valider les modèles de comportement, des résultats expérimentaux sont nécessaires. Le travail présenté dans ce mémoire concerne des essais réalisés grâce à une presse triaxiale statique permettant d'atteindre des niveaux de contrainte de l'ordre du giga Pascal. Le caractère poreux du béton et le fort confinement ont nécessité d'une part, la mise au point d'un dispositif de protection du matériau, et d'autre part, la mise au point d'une instrumentation par jauges de déformation, ce qui est inédit pour de tels confinements. Des essais hydrostatiques et triaxiaux, réalisés d'une part sur des matériaux modèles et d'autre part sur du béton, ont permis de valider les procédures expérimentales développées ainsi que les techniques de mesures des déformations et des contraintes. Les études concernant l'influence du degré de saturation et du rapport eau/ciment du béton sur son comportement ont nécessité la formulation d'un béton ordinaire de référence et de deux bétons modifiés possédant des rapports eau/ciment différents.
L'analyse des essais triaxiaux effectués sur le béton de référence montre que le degré de saturation du béton a une influence majeure sur son comportement statique sous fort confinement. Cette influence se remarque particulièrement sur la capacité de chargement du béton et sur la forme de la courbe des états limites pour des degrés de saturation supérieurs à 50%. La capacité de chargement du béton augmente avec la pression de confinement pour des essais sur du béton sec tandis qu'au-delà d'une pression de confinement donnée, elle reste limitée pour du béton humide ou saturé. Les modes de rupture du béton se présentent sous forme de bandes de localisation. L'inclinaison de ces bandes évolue avec le niveau de contrainte atteint dans le matériau et s'oriente perpendiculaire à la direction axiale lorsque ce niveau devient important.
L'analyse des essais triaxiaux réalisés sur les bétons possédant des rapports eau/ciment différents met en évidence que sous faible confinement, le comportement du béton est gouverné par la résistance de la matrice cimentaire. Sous fort confinement, le béton se comporte comme un empilement granulaire sans aucune influence de la résistance de la matrice cimentaire. Ainsi la courbe d'états limites et les modes de rupture du béton sont sensibles à son rapport eau/ciment pour de faibles niveaux de confinement mais insensibles à ce paramètre au-delà une contrainte moyenne critique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Vernay, Mathilde. "Etude expérimentale de l'influence du degré de saturation sur le comportement instable du sable de Fontainebleau sous sollicitation cyclique : application aux risques de liquéfaction." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC013/document.

Full text

Abstract:

Ces travaux portent sur l’étude de l’influence du degré de saturation sur le comportement instable du sable de Fontainebleau sous sollicitations cycliques, et particulièrement vis-à-vis des risques de liquéfaction. Il s’agit d’évaluer expérimentalement le potentiel de liquéfaction d’un matériau granulaire en fonction de son degré de saturation initial. Pour cela, un cadre théorique est proposé, définissant trois zones d’états de saturation : une zone totalement saturée, dont le fluide poral est uniquement de l’eau ; une zone quasi-saturée, dont le fluide poral est constitué d’eau et d’air dissout ou occlus, et pour laquelle les effets de la succion sont négligés ; et une zone non saturée, caractérisée par une phase gazeuse continue, et des valeurs de succion positives. Les frontières du cadre théorique sont déterminées en termes de degrés de saturation. Chaque zone est ensuite investiguée expérimentalement. Une série d’essais triaxiaux cycliques est réalisée. Pour chaque essai, les conditions initiales de saturation sont fixées, et correspondent aux conditions de saturation déterminées dans le cadre théorique. Pour la zone non saturée, un équipement spécial de plaque tensiométrique est développé et mis en place au laboratoire afin d’imposer des conditions de succion initiales précises aux échantillons. Pour la zone quasi-saturée, les conditions de saturation initiale sont imposées via une courbe de calibration reliant le coefficient de Skempton B au degré de saturation, préalablement réalisée au laboratoire. Les résultats mettent en évidence que le sable de Fontainebleau liquéfie même lorsque le degré de saturation initial est inférieur à 100%. Plus particulièrement, tous les échantillons de la zone quasi-saturée montrent un état de liquéfaction totale à la fin du chargement cyclique. Les échantillons de la zone non saturée quant à eux ne montrent aucun signe de comportement instable sous l’action du chargement cyclique, pour les mêmes conditions de densité et de contrainte. Il semble donc que le schéma de répartition du fluide interstitiel joue un rôle fondamental dans le potentiel de liquéfaction d’un sable ; dans les conditions de densité et de contraintes testées ici, la phase gazeuse continue, et les valeurs de succion initiale positives permettent de préserver le matériau vis-à-vis du risque de liquéfaction. Au contraire, si la présence d’air sous forme dissout ou occlus permet de retarder le déclenchement des instabilités au sein du matériau granulaire, elle n’empêche pas la liquéfaction
This work aims to study influence of saturation degree on unstable behavior under cyclic loading, and more specifically against risks of liquefaction. The potential of liquefaction of Fontainebleau sand is evaluated experimentally, in function of its initial degree of saturation. A theoretical frame is established, defining three areas of saturation states: a fully saturated zone, where pore fluid consists only of water; a nearly-saturated zone, where pore fluid consists of water and dissolved or occluded air, and where effects of suction are neglected; an unsaturated zone, where gaseous phase is considered as continuous, and suction is positive. Boundaries of this theoretical frame are defined in terms of saturation degree. Each zone is then experimentally investigated. Cyclic triaxial tests are performed. For each test, initial conditions of saturation are imposed, in agreement with saturation conditions parameters defined in the theoretical frame. For unsaturated zone investigation, a special equipment of Negative Water Column is developed and used in the laboratory in order to obtain initial conditions of suction in the sample. For nearly-saturated zone investigation, initial conditions of saturation are imposed through a calibration curve, linking Skempton coefficient B and saturation degree, previously obtained in the laboratory. Results show that Fontainebleau sand liquefies under cyclic loading, even when initial saturation degree is below 100%. More specifically, every sample tested on the nearly-saturated zone are in a complete state of liquefaction after cyclic loading is applied. Samples on the unsaturated zone did not show any sign of instability, under same conditions of stress applied and density. It seems that distribution pattern of pore fluids within granular material plays a major role regarding potential of liquefaction. In state of stress and density tested in this study, continuous air phase and positive suction prevent granular material from liquefaction. On the contrary, if dissolved or occluded air as a pore fluid delays the onset of instabilities and liquefaction, it does not prevent it

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Michali, Aphrodite-Ioanna. "Méthode pour l'identification des paramètres d'une loi élastoplastique à partir d'essais de laboratoire et in-situ : Modélisation numérique du tassement d'un remblai sur sol compressible." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1994. http://www.theses.fr/1994ECAP0384.

Full text

Abstract:

Les paramètres d'une loi élastoplastique incrémentale ont été identifiés a partir d'essais de sols raisonnablement envisageables, comme des essais triaxiaux drainés et non-drainés en petites et grandes déformations et des essais dométriques. La combinaison avec des essais effectués in-situ, comme le sont les essais pressiométriques, ont complété et mis en évidence les paramètres les plus influents pour chaque type de calcul. La procédure suivie pour l'identification des paramètres contient deux branches importantes: 1) simulation d'essais de laboratoire triaxiaux NC drainés et non-drainés qui nous ont donné l'angle de frottement Ø et la pression critique de référence Pc0, comme aussi les paramètres numériques de la loi comme , a et b. Des essais dométriques ont donné la valeur de la compressibilité plastique b et les paramètres numériques c, ccyc, riso à partir de la décharge. Nous avons constaté une impuissance de la loi à restituer convenablement ce chemin car nous n'arrivons pas à atteindre la valeur du déviateur donnée par l'expérience. Ainsi nous avons proposé une modification de la fonction de la surface de charge qui donnera des simulations des essais triaxiaux non-drainés très satisfaisantes. 2) simulation du chemin pressiométrique drainé et couplé. Cette modélisation a posé des problèmes d'ordre numérique d'abord que nous avons essayé de résoudre en choisissant le maillage et son raffinement capable de résoudre tous les cas de calculs. En essayant de traiter les problèmes reliés à la modélisation des problèmes couplés, nous avons présenté le comportement des différents types d'éléments pour des conditions différentes de perméabilité et de compressibilité du fluide. Ce sont les paramètres de l'état critique qui jouent le rôle principal dans cette simulation. Pour les essais draines nous avons la pression critique de référence Pc0, l'angle de frottement Ø et la compressibilité plastique β, pour l'essai couplé se sont seulement Pc0 et l'angle de frottement Ø. Le module élastique E joue un rôle important pour les essais couplés et il peut être identifié par l'essai pressiométrique dans le cas ou nous ne disposons pas d'essais en petites déformations. Le calcul de la consolidation d'un remblai sur sols mous a montré l'importance des paramètres comme la distance d'entre les droites isotropes et de l'état critique, la perméabilité in-situ, et bien sur la bonne connaissance de l'etat initial des contraintes et de l'indice des vides. Les paramètres utilisés pour effectuer ce calcul aux limites avec l'aide d'un code d'éléments finis (Gefdyn) ont été identifiés avec la méthode proposée dans le but d'effectuer des calculs d'ouvrages de génie civil prévisionnels d'une manière fiable.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Vu, Xuan Hong. "Caractérisation expérimentale du béton sous fort confinement : influences du degré de saturation et du rapport eau/ciment." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10115.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne des essais réalisés grâce à une presse triaxiale statique permettant d'atteindre des niveaux de contrainte de l'ordre du giga Pascal. L'analyse des essais triaxiaux effectués sur les échantillons de béton à différents degrés de saturation montre que le degré de saturation du béton a une influence majeure sur son comportement statique sous fort confinement. La capacité de chargement du béton augmente avec la pression de confinement pour des essais sur du béton sec tandis qu'au-delà d'une pression de confinement donnée, elle reste limitée pour du béton humide ou saturé. L'analyse des essais triaxiaux réalisés sur les bétons possédant des rapports eau/ciment différents met en évidence que sous faible confinement, le comportement du béton est gouverné par la résistance de la matrice cimentaire. Sous fort confinement, le béton se comporte comme un empilement granulaire sans aucune influence de la résistance de la matrice cimentaire
The work presented in this thesis concerns tests conducted using a static triaxial press that allows to obtain stress levels of the order of the giga Pascal. The analysis oftriaxial tests performed on concrete samples with different saturation ratios shows that the saturation ratio of concrete has a major influence on its static behaviour under high confinement. The concrete loading capacity increases with the confmement pressure for tests on dry concrete wheareas beyond a given confinement pressure, it remains limited for wet or saturated concrete. The analysis of triaxial tests carried out on concretes possessing different water/cement ratios highlights that under low confinement, the concrete behaviour is governed by the cementitious matrix strength. Under high confinement, the concrete behaves like a granular stacking without any influence ofthe cementitious matrix strength

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Kharaghani, Saeed. "Localisation des grandes déformations au laboratoire et in situ." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1994. http://www.theses.fr/1994ECAP0373.

Full text

Abstract:

La localisation des déformations est un phénomène qui apparait dans une large classe de matériaux. Elle fait apparaitre brutalement, dans un champ de déformation homogène, une structure connue sous le nom de bande de cisaillement, caractérisée par des déformations beaucoup plus grandes que dans le reste du matériau. Au laboratoire, c'est au cours des essais triaxiaux, voulus homogènes, que surgit la localisation ; celle-ci vient traverser l'échantillon testé suivant une certaine inclinaison par rapport à la direction de la contrainte principale majeure. Le calcul par la méthode des éléments finis, nécessite la connaissance des lois de comportement et la comparaison des calculs à des modeles et des réalités. Nous avons cherché à montrer que certaines difficultés, en particulier la localisation des grandes déformations dans les essais triaxiaux conduisent à des résultats erronés qu'il faut pouvoir déceler et essayer de corriger. L'indice des vides critique (l'état de plasticité parfaite) est très souvent perturbé. Une méthode de contrôle est proposée avec une première approximation. In situ, l'origine des failles et les causes de leur apparition sont liées à ce phénomène de la localisation. Les vitesses de déformation sont très différentes pour la tectonique et pour l'essai triaxial ; néanmoins on observe des failles directes et inverses qui font avec la contrainte principale majeure un angle analogue à celui observé dans un essai triaxial. L'autre objectif de notre travail est donc l'étude de l'origine de l'apparition des différents types de failles dans le cadre de l'approche théorique de ce type d'accident géologique. Pour cette partie de notre travail, l'existence d'un siècle de mesures topographiques des veines de charbons nous a conduit à choisir le bassin houiller du nord-pas de calais. Ces mesures nous donnent une base numérique pour étudier les grandes déformations et les failles existants dans cette région. En analysant les données retraçant les déformations tectoniques provoquées durant les différentes périodes géologiques, nous proposons une base de comparaison pour le calcul avec éléments finis destiné à visualiser la localisation des grandes déformations tectoniques

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Abdoulaye, Hama Nadjibou. "Comportement mécanique des sols granulaires et critères de stabilité : application à l’érosion interne." Thesis, Le Havre, 2016. http://www.theses.fr/2016LEHA0006/document.

Full text

Abstract:

$aL’objectif de cette thèse est de comprendre le phénomène de suffusion (érosion interne) dans ses processus et ses conséquences sur le comportement mécanique des sols à faible cohésion par l’établissement d’une relation directe ou indirecte entre la stabilité interne de ces matériaux et leur critère de rupture. L’érosion interne vue essentiellement sous l’angle de la suffusion a été analysée par des modélisations numériques et des essais expérimentaux. Les principaux essais utilisés sont : - Ecoulements d’eau à travers un matériau granulaire dans une colonne. - Essais de cisaillement triaxial non drainés. Pour la modélisation numérique, PFC3D a été utilisé pour les simulations d’essais triaxiaux et la prise en charge du couplage fluide solide a été possible grâce à une option de type CFD (Coupling Fluid Dynamique). Ce code DEM a permis le développement d’une nouvelle méthode de génération d’échantillon granulaire à partir de sa courbe granulométrique et de sa porosité cibles. L’évolution des porosités, celle des courbes granulométriques et de l’état de stabilité interne avant et après écoulement ont été identifiées comme indicateur du niveau de suffusion. Les critères de stabilité de Kenney & Lau et de Kezdi ont permis d’apprécier la stabilité interne des échantillons. Les conséquences de la suffusion se sont manifestées par : Une diminution de l’angle de frottement interne dans le cas d’une suffusion interne; une augmentation de l’angle de frottement dans le cas d’une suffusion externe. Les comparaisons des résultats expérimentaux et numériques tant pour les écoulements que pour les essais triaxiaux ont présenté de bonnes concordances. Enfin, une proposition d’un nouveau critère de stabilité interne est établie, elle est déduite de l’analyse des relations entre le comportement mécanique et la stabilité interne, notamment la contractance du matériau
The objective of this thesis is to understand the phenomenon of suffusion (internal erosion) in its process and its effects on the mechanical behavior of loose soil by establishing a direct or indirect relationship between the internal stability of these materials and failure criterion. Numerical modeling and experimental tests analyzed the internal erosion in terms of the suffusion. The main tests used are : - Water flows through a granular material in a column. - Undrained shear triaxial tests. For numerical modeling, PFC3D was used for simulations of triaxial tests and the treatment of solid fluid coupling was possible through a CFD type of option (Coupling Fluid Dynamics). This DEM code has allowed the development of a new method of generating granular sample from its grading curve and its target porosity. The evolutions of porosity, grading curves and the state of internal stability before and after discharge were identified as indicator of suffusion. Kenney & Lau and Kezdi stability criteria were used to assess the internal stability of samples. The consequences of suffusion were expressed by: A reduction of the internal friction angle in the case of an internal suffusion; an increase of the friction angle in the case of an external suffusion. Comparisons of experimental and numerical results for both flows and triaxial tests have shown good agreements. Finally, a proposal of a new criterion of internal stability is established, it is deducted from the analysis of the relationship between the mechanical behavior and internal stability, including the material contractance

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Hoang, Thi Than Nhan. "Étude du comportement d'un milieu rocheux fracturé : application à la réalisation du tunnel de St Béat (France 31)." Thesis, Paris Est, 2010. http://www.theses.fr/2010PEST1066/document.

Full text

Abstract:

La conception des ouvrages de génie civil dans les massifs rocheux fracturés nécessite une connaissance de leur comportement lors des travaux. Les ma ssifs fracturés sont généralement très complexes et représentés par des matrices et des discontinuités rocheuses. Cette thèse a pour objectif d'étudier le comportement mécanique du massif du futur tunnel de St Béat. La thèse est divisée en trois parties. Nous étudions tout d'abord les phénomènes prépondérants et les facteurs agissant sur le comportement mécanique des massifs rocheux. Dans la seconde partie, nous effectuons séparément des études expérimentales sur le comportement mécanique de la matrice et des discontinuités rocheuses. Enfin, dans la dernière partie, nous présentons une modélisation en 2D du comportement du massif fracturé lors du creusement du tunnel. L'étude expérimentale s'appuie sur des marbres rencontrés sur le site du tunnel. Le comportement de la matrice rocheuse est étudié à partir des essais de compression triaxiale sur des échantillons de roche saine. L'évolution de l'endommagement est caractérisée à l'aide des mesures de vitesses de propagation des ondes élastiques. Une enveloppe de rupture selon le critère linéaire de Mohr-Coulomb est proposée pour la matrice rocheuse. Le comportement au cisaillement des discontinuités naturelles est ensuite étudié sous différentes conditions de chargement (contrainte normale constante et rigidité normale imposée). La mesure de topographie des surfaces des discontinuités avant et après chaque essai mécanique permet de déterminer les paramètres statistiques de la rugosité. L'influence de la contrainte normale, la rigidité normale imposée, la rugosité initiale et la vitesse de cisaillement sur le comportement des discontinuités est mise en évidence. Des lois de comportement pertin entes sont proposées pour chaque type d'essais.Les caractéristiques mécaniques obtenues sont alors introduites dans le code de calcul UDEC afin de modéliser le comportement du massif en présence du tunnel, sous différentes conditions aux limites. La réponse en terme de déformations et de contraintes induites autour du tunnel est analysée
The design of civil engineering structures in fractured rock masses requires knowledge of their mechanical behavior. The fractured rock masses are usually very complex and separated in matrix and rock discontinuities. This thesis aims to study the mechanical behavior of St Beat tunnel rock mass. The thesis is divided into three parts. We study first the predominant phenomena and factors affecting the mechanical behavior of rock masses. In the second part, we perform separately experimental studies on the mechanical behavior of matrix and rock discontinuities. Finally, in the last section, we present a 2D model of the fractured rock mass behavior during the digging of the tunnel. The experimental study is based on the marbles encountered on the future tunnel site. The rock matrix behavior is studied using triaxial compression tests on intact rock samples. The damage evolution is characterized using propagation velocities measurements of elastic waves. A failure envelope by Mohr-Coulomb linear criterion is proposed for the rock matrix. The shear behavior of natural discontinuities is investigated under different loading conditions (normal stress or constant normal stiffness imposed). The discontinuities surfaces topography is measured before and after each mechanical test to determine the roughness statistical parameters. The influence of the normal stress, the normal stiffness, the initial roughness and the shear rate on the discontinuities behavior is demonstrated. A behavior law is proposed for each type of test.The mechanical properties obtained are introduced into the code UDEC to model the rock mass behavior with the presence of the tunnel, under different boundary conditions. The response in terms of deformations and stresses induced around the tunnel is analyzed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Han, Bei. "Etude expérimentale du calcaire et la constitution de modèle micro-macro pour les roches typiquement poreuses." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I038/document.

Full text

Abstract:

Dans ce travail, une série d’études expérimentales ont été réalisées sur le comportement mécanique, l’évolution de la perméabilité et les effets de la pression interstitielle sur la déformation plastique et la rupture du calcaire d’Anstrude. Les résultats permettent d'identifier deux mécanismes de déformation plastique, leurs effets sur l'évolution de la perméabilité et les effets de la pression interstitielle de pore sur la déformation plastique et le rupture du calcaire saturé à eau. Sur les données expérimentales, la validité du concept de contrainte effective pour la surface plastique et la rupture est discutée. Pour la modélisation du comportement mécanique de la roche poreuse, un modèle micromécanique est d'abord développé sur la base d'un modèle récent de type Gurson pour un matériau poreux avec une matrice de Mises-Schleicher. Considérant que la roche à forte porosité présente un compactage volumétrique sous faible Pc, un modèle non associé est alors proposé. Le modèle proposé est d'abord appliqué et étendu pour décrire les comportements poromécaniques de la craie de Lixhe. Des simulations numériques montrent que le modèle proposé décrit correctement les principales caractéristiques de la craie. Le modèle est ensuite étendu pour décrire le comportement mécanique du calcaire étudié en prenant en compte l'effet de l'évolution de la porosité dans l'effet de durcissement de la matrice solide. D'une craie de forte porosité à un calcaire de porosité moyenne, le modèle proposé est finalement vérifié dans différentes conditions de charge par des comparaisons entre les prédictions numériques et les données expérimentales pour les essaies drainés et non drainés
In this work, a series of experimental investigations have been performed on the basic mechanical behavior, permeability evolution and effects of pore pressure on plastic deformation and failure of Anstrude limestone. The obtained results allow to identifying two plastic deformation mechanisms, their effects on the permeability evolution, and the effects of pore pressure on plastic deformation and failure of water saturated limestone. Based on experimental data, the validity of effective stress concept for plastic yielding and failure strength is discussed. For modelling of mechanical behavior of porous rock, a micromechanics-based model is firstly developed on basis of a recent Gurson-type model for porous material with a Mises–Schleicher matrix. Considering that the high-porosity rock exhibits a volumetric compaction under low confining pressure, a non-associated model is then proposed. The proposed model is firstly applied and extended to describe the mechanical and poromechanical behaviors of Lixhe chalk. Numerical simulations show that the proposed model describes correctly the main features of the chalk. On considering the mechanical behavior of porous limestone, the model is then extended to describe the mechanical behavior of studied limestone by taking the effect of porosity evolution into account in the hardening effect of solid matrix. From a high porosity chalk to a medium porosity limestone, the proposed model is finally verified in different loading conditions through comparisons between the numerical predictions and experimental data for both drained and undrained tests

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Fella, Thierry. "Contribution a l'etude du comportement thermomecanique de sols non satures : mise au point d'un appareil triaxial thermique." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30229.

Full text

Abstract:

Realisation, mise au point et premieres utilisations d'un appareil triaxial nouveau, par l'introduction du parametre temperature. Utilisation pour prevoir le comportement thermique, hydraulique et mecanique d'un sol non sature, dans un contexte de stockage de chaleur dans le sous-sol

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Bortzmeyer, Denis. "Compaction des poudres ceramiques." Paris, ENMP, 1990. http://www.theses.fr/1990ENMP0237.

Full text

Abstract:

Le but de cette these est de mieux maitriser le procede de compaction des poudres de zircone en utilisant, en plus des outils classiques du ceramiste, le formalisme de la mecanique des milieux continus. Elle comporte une approche experimentale utilisant les outils classiques (compaction en matrice fermee, compaction hydrostatique, cohesion des crus) ainsi qu'une cellule triaxiale. Parallelement, elle contient une approche micromecanique reposant essentiellement sur la simulation numerique d'un empilement de grains dont les lois d'interaction sont connues. La loi de comportement determinee a l'aide de la cellule triaxiale est de type cap model. La surface de plasticite est donc limitee par une droite critique, et par un cap rectiligne ou elliptique ecrouit en densite. La loi d'ecoulement est non associee, notamment sur la droite critique. Nous avons introduit un modele a seuil diffus prenant en compte la plasticite en decharge. Cette loi de comportement a ete implantee dans le code de calcul de l'ecole des mines de paris, afin de simuler par elements finis la compaction de pieces de forme complexe. L'influence des caracteristiques de la poudre (granulometrie, rugosite, presence de liants) sur la loi de comportement a ete etudiee. Les resultats du programme de simulation micromecanique sont egalement divises en une partie classique (compaction, traction) et une partie mecanique (surface de plasticite, loi d'ecoulement). Les resultats de compaction sont en bon accord qualitatif avec l'experience. Le modele a montre que la compaction est constituee d'une succession de flambements de l'empilement. L'etude de la cohesion a egalement revele un aspect important: la resistance en traction d'un empilement cristallin est notablement diminuee lorsqu'on y introduit un faible desordre. La surface de plasticite et la loi d'ecoulement micromecaniques presentent par contre plusieurs differences avec le mate

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Dupray, Fabrice. "Comportement du béton sous fort confinement : étude en compression et en extension triaxiales à l'échelle mésoscopique." Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10266.

Full text

Abstract:

Ce mémoire de thèse a pour objectif de caractériser et de modéliser le comportement mécanique du béton sous fort confinement, à l'échelle mésoscopique, celle des granulats et de la matrice cimentaire. Le cadre plus général de cette étude est la compréhension du comportement du béton sous chargement dynamique de type impact, pouvant générer des pressions moyennes de l'ordre du GPa. Mais la caractérisation de la réponse d'un matériau, dans un état de contraintes homogène, ne peut se faire que par des essais quasi-statiques. Les essais déjà réalisés au laboratoire 3S-R ont mis en évidence l'importance des granulats dans la réponse en compression triaxiale du béton. La modélisation du béton à l'échelle mésoscopique, sous la forme d'une phase mortier et d'une phase granulats, permet une représentation de l'effet des granulats. Une étude expérimentale du comportement de la phase mortier est réalisée. Des essais usuels et des essais hydrostatiques et triaxiaux entre 60 et 650MPa de confinement permettent d'identifier les paramètres d'un modèle de comportement de type plasticité couplée à l'endommagement. Celui-ci reproduit la compaction non-linéaire du mortier, l'endommagement des essais de compression ou de traction simple et la plasticité sous fort confinement. Le modèle biphasique utilise la méthode des éléments finis, en utilisant un maillage cubique régulier. Une méthode de Monte-Carlo est utilisée pour placer sur cette grille des granulats quasi-sphériques selon la granulométrie mesurée sur le béton de référence. Les simulations numériques sont comparées aux essais expérimentaux sur ce béton. Ces simulations, dont les paramètres sont identifiés par les essais expérimentaux sur mortier, reproduisent les différentes phases observées lors de la compaction hydrostatique. L'évolution des raideurs axiales avec le confinement est soulignée, ainsi que la bonne reproduction des états-limites des essais triaxiaux sous fort confinement. Les faciès de rupture des essais numériques sont comparables à ceux des essais expérimentaux. Les chargements d'extension triaxiale mettent en évidence les limites du modèle biphasique
This Ph. D. Thesis aims at characterising and modeling the mechanical behaviour of concrete under high confinement at the mesoscopic scale. This scale corresponds to that of the large aggregates and the cementitious matrix. The more general scope of this study is the understanding of concrete behaviour under dynamic loading. A dynamic impact can generate mean pressures around 1GPa. But the characterisation of a material response, in an homogeneous state of stress, can only be achieved through quasi-static tests. The experimentations led in 3S-R Laboratory have underlined the importance of the aggregates in the triaxial response of concrete. Modeling concrete at the mesoscopic level, as a composite of an aggregates phase and a mortar phase, permits a representation of the aggregates effect. An experimental study of the behaviour of mortar phase is performed. Usual tests and hydrostatic and triaxial high confinement tests are realised. The parameters of a constitutive model that couples plasticity with a damage law are identified from these tests. This model is able to reproduce the nonlinear compaction of mortar, the damage behaviour under uniaxial tension or compression, and plasticity under high confinement. The biphasic model uses the finite element method with a cubic and regular mesh. A Monte-Carlo method is used to place quasi-spherical aggregates that respect the given granulometry of a reference concrete. Each element is identified by belonging either to the mortar or to the aggregate phase. Numerical simulations are compared with the experimental tests on this concrete. The parameters for these simulations are only identified on the mortar. The simulations reproduce the different phases observed in hydrostatic compression. The evolution of axial moduli under growing confinement is shown, as is the good reproduction of the limit-states experimentally observed under high confinement. The fracture aspect of numerical simulations is comparable with that of experimental tests. The triaxial extension loading shows the limits of this numerical model

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Gao, Qian-Feng. "Micro-macro approach of dilatancy phenomenon in remoulded clays - Study of the behaviour under saturated and unsaturated conditions." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0257/document.

Full text

Abstract:

La nature complexe de l'argile a amené les chercheurs à s’intéresser à ses comportements mécaniques et microstructure. L'objectif de cette recherche est d'étudier l'influence des chemins de contrainte triaxiaux sur le comportement mécanique et sur les mécanismes qui se produisent au niveau microstructural. L’étude est réalisée en considérant à un niveau de contrainte donné, le phénomène de dilatance est approché suivant des chemins de contraintes différents. Dans un deuxième temps, l’étude se porte sur l’influence de la succion sur le comportement. Pour les argiles remaniées saturées, le comportement dilatant à un niveau de contrainte donné, atteint par deux chemins de contrainte différents a été finement analysé. L’influence du niveau de contrainte a été également abordée dans le cadre de cette étude. L’analyse microstructurale a été analysée à différentes échelles au moyen de différentes méthodes. Au niveau macroscopique, les résultats ont montré que, pour un niveau de contrainte donné, le comportement volumétrique est fonction du chemin de contrainte. La dilatance est activée dans le cas d’argiles surconsolidées principalement lorsque le chargement est purement déviatorique. Au niveau microscopique, les résultats mettent en évidence cinq modes d’orientation des particules qui pourraient être activés sous chargement triaxial. Les résultats révèlent que l’apparition de la dilatance dans les argiles remaniées fortement surconsolidées peut être attribuée à l'arrangement tortueux des particules d'argile, l'ouverture des micropores ainsi que la formation et l’ouverture de fissures mésoscopiques. Pour les argiles remaniées non saturées, les études sont réalisés par les essais macroscopiques et mésoscopiques sur l'argile Kaolin K13 et un mélange kaolinite-montmorillonite. L’évolution des succions a été mesurée au moyen d’hygromètres placés dans les extrémités supérieure et inférieure d’échantillon. Les résultats démontrent que la contrainte déviatorique d’argile non saturée, lorsque la succion est forte, commence par augmenter jusqu'à un sommet puis diminue pour rejoindre une valeur résiduelle. La résistance au cisaillement d’argile non saturée augmente généralement avec la contrainte moyenne et la succion. Cependant, dans nos essais à succion très élevée le développement d’une fissuration lors du séchage a conduit à perdre l’homogénéité du matériau et à réduire la résistance au cisaillement de l’éprouvette
The complex nature of clay has aroused great interest of researchers in its mechanical behaviour and microstructure. The objective of this research is to examine the influence of triaxial stress paths on the mechanical behaviour of remoulded clay and the mechanisms that occur at the microstructural level. The dilatancy phenomenon is particularly investigated considering a given stress level reached by following different stress paths. In the second part, this research focuses on the influence of suctions on the mechanical behaviour. For the saturated remoulded clay, the dilative behaviour at a given stress level, reached by following two different stress paths was analysed in detail. The influence of stress levels was also examined in this research. The microstructural analysis was conducted at different scales by means of different methods. The macroscopic results of saturated clay show that, at a given stress level, the volumetric behaviour greatly depends on the stress path. In the case of overconsolidated clay, the dilatancy is activated especially when triaxial shearing is performed following the purely deviatoric stress path. At the microscopic level, the results highlight five modes of particle orientation that could be activated under triaxial loading. The results also reveal that the appearance of dilatancy phenomenon in highly overconsolidated remoulded clay may be attributed to the tortuous arrangement of clay particles, the opening of micropores, and the formation and opening of mesocracks. For the unsaturated remoulded clay, the studies were performed through many macroscopic and mesoscopic tests on Kaolin K13 clay and a kaolinite-montmorillonite mixture. The evolution of suctions was measured using hygrometers placed near the upper and lower ends of clay specimens. The results show that, at a high suction level, the deviatoric stress of unsaturated clay increases to a peak and then decreases down to a residual value. The shear strength of unsaturated clay generally increases with increasing mean stress and suction. However, in the high suction tests, the development of cracks during drying led to the inhomogeneity of the specimens and thus resulted in relatively small shear strengths

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Saïm, Rachid. "Des comportements repères des grains élastiques sans colle à un exemple de sol réel." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1997. http://www.theses.fr/1997ECAP0561.

Full text

Abstract:

Cette thèse se situe dans le cadre du programme de recherche, de l'École centrale de Paris, sur les lois de comportement des terrains, en particulier pour les calculs avec éléments finis. La thèse comprend deux parties : 1) Grains élastique sans colle (c'/ σ’<< tg ' si t/σ ' = c'/ σ ' + tg '). - On utilise une méthode de classement issue de la mécanique des milieux continus où seuls les grains sont continus. - L'analyse d'une centaine d'essais triaxiaux conduit a une méthode de détection des difficultés expérimentales et suggère des palliatifs, en utilisant des comportements repères en [q/Mp]( ε1) et εv(ε1) ou [Δu/ σ '](ε1). -La recherche a mis en évidence des analogies entre les sables et les argiles remanié (c' << σ '3). - On montre en particulier la possibilité de définir un comportement normalement consolidé (NC) pour les sables et les agrégats. Il peut être modélisé, comme pour les argiles, avec une loi du type Cam-Clay. Elle dépend de l'angle de frottement de plasticité parfaite 'pp, de la compression isotrope e(p') caractérisé par Cc, de la compressibilité divinatoire e(q) caractérisée par Cd et d'un point de la droite de l'indice de vides critique e(log p'). Ces paramètres dépendent en première approximation de WL pour les argiles et de emax ainsi que de d60/d10 pour les sables. -On suggère une généralisation de la surconsolidation exprimée en contraintes sous la forme d'une dilatance. 2) Comportement réel d'une argile fortement surconsolidée fissurée altérée. - Le retour de chantier d'une centrale nucléaire permet de préciser la réalité du comportement de ce type de terrain fréquent dans le monde, en particulier sa très grande hétérogénéité qui rend difficile la prévision du comportement. Grace aux mesures de tassement sur 30 mètres de profondeur, il est possible de contrôler une méthode de prise en compte de cette hétérogénéité qui sera complétée dans des études ultérieures. - Ce cas réel permet de préciser les recherches qui restent à faire sur les grains avec colle et leur altération physico-chimique ainsi que sur le rôle des fissurations.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Ed, Diny Saïd. "Étude expérimentale des transferts hydriques et du comportement mécanique d'un limon non saturé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL073N.

Full text

Abstract:

La nécessite de prendre en considération le phénomène de la non-saturation, dont la caractéristique principale est le développement de pression négative ou succion, se fait actuellement principalement ressentir. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à des essais de détermination de la conductivité hydraulique et des essais triaxiaux sur un limon non saturé. Deux méthodes de mesure de la conductivité hydraulique sont exposées. La première, basée sur le suivi du débit sortant lors de l'application d'une pression d'air (succion), permet d'étudier le couplage entre les variations volumétriques de l'échantillon et celles du volume d'eau drainée. Afin de mesurer très précisément ces petites variations, qui, bien évidemment, nécessitent un long temps d'expérience, un système de mesure de haute précision a été utilisé. La seconde méthode repose sur le principe des profils instantanés et permet de couvrir une large gamme de succion. Pour chaque méthode, les essais seront réalisés en drainage et en humidification. Les essais triaxiaux, sur les échantillons non saturés, ont été réalisés dans une cellule triaxiale à succion imposée

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Nguyen, Minh Tuan. "Caractérisation géomécanique de la dégradation des roches sous l'effet de l'injection de gaz acides." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00730840.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse combine des approches expérimentales et théoriques visant à caractériser l'impact des effets géomécaniques lors de l'injection de CO2 dans une formation de calcaire. La première partie est consacrée à l'étude expérimentale des évolutions des propriétés pétrophysiques et géomécaniques du calcaire étudié sous l'effet de l'altération chimique. L'évolution de la microstructure de la roche est également étudiée dans le but de comprendre les phénomènes observés à l'échelle macroscopique. La deuxième partie vise à définir, par approche micromécanique, un modèle de comportement géomécanique prenant en compte la dégradation des propriétés mécaniques de la roche carbonatée sous l'effet de l'attaque acide. L'élasticité et la résistance de la roche ont été modélisées et validées par les données expérimentales

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Seif, El Dine Bassels. "Etude du comportement mécanique de sols grossiers à matrice." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002992.

Full text

Abstract:

Les objectifs de notre travail de recherche sont de contribuer à l'amélioration de la connaissance du comportement mécanique des sols grossiers à matrice, et de proposer une procédure rationnelle de caractérisation de leur comportement mécanique. En vue d'atteindre ces objectifs, il est important de comprendre l'effet des gros éléments dans ces sols. Pour cela, nous travaillerons sur des sols grossiers de référence à matrice sableuse, en vue de mieux comprendre l'effet des inclusions sur le comportement mécanique des mélanges. Ces travaux s'inscrivent dans le prolongement des recherches développées dans le cadre de la thèse de Pedro [2004]. Ces travaux rentrent également dans le cadre du projet de coopération bilatéral franco-libanais CEDRE entre l'ENPC-CERMES et l'Université Libanaise, Faculté de Génie, Beyrouth. (Intro. Auteur)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Zhao, Dan. "Study on the creep behavior of clay under complex triaxial loading in relation to the microstructure." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0372/document.

Full text

Abstract:

Cette recherche vise à analyser et à identifier, par des essais, le comportement au fluage d'une argile de type kaolinite sous un état de contraintes triaxial. Une investigation fine de l’état microstructural, avant et après fluage, a par ailleurs été réalisée. Les résultats macroscopiques ont permis de constater que des phénomènes de dilatance et de contractante s’amplifient pendant le fluage. Les résultats montrent également que la position, sur le plan des contraintes (p'-q), du niveau de contrainte vis-à-vis des différents domaines volumétriques, contrôle le développement de la déformation au fluage et du taux de déformation. Les résultats de MEB ont montré que l'évolution microstructurale de l'argile, après le chargement mécanique, dépend fortement de l'histoire du chargement
The objective of this research is to analyze the creep behavior of a typical clay along triaxial tests, moreover, to analyze the microstructural mechanisms of creep. Analysis on the macroscopic results ascertained that both dilatancy and contractancy phenomena could occur during creep. The magnitude of the dilatancy/contractancy during creep was guided by the test conditions: stress level and the over consolidation ratio, which specifically governed the direction of the volumetric strain variations. The results of SEM indicated that the microstructural evolution of the clay after the mechanical loading depend on the stress history. Afterwards, the structural evolution in creep phase depends on the structural pattern developed in monotonic loading

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Hu, Wei. "Contribution à l'étude de l'effet d'échelle dans les matériaux granulaires." Ecole Centrale de Nantes, 2009. http://www.theses.fr/2009ECDN0006.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Meghachou, Mourad. "Stabilité des sables lâches : essais et modélisations." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10163.

Full text

Abstract:

Cette these s'inscrit dans le cadre de l'etude du comportement des milieux granulaires de maniere generale et des sables laches en particulier pour en preciser leurs caracteristiques mecaniques. La partie experimentale presente l'etat critique des sables. On a realise differents essais triaxiaux sur sable d'hostun rf lache: essais a pression moyenne constante, a contrainte axiale constante et a volume constant (non draine). Ces derniers ont conduit au phenomene de liquefaction. L'etat critique est affecte par le niveau de la contrainte isotrope lorsqu'il est etabli par des essais non draines sur sable lache pour un meme indice des vides initial. Par ailleurs, la realisation des essais en escalier a beneficie de l'asservissement d'un appareil triaxial assiste par ordinateur (tao). On aborde la modelisation du comportement des sables laches par une loi incrementale non lineaire (modele de darve) en etudiant la perte de stabilite ainsi que la perte d'unicite. La modelisation des chemins en escalier permet de verifier la convergence des reponses vers un comportement limite en conformite avec l'experience. Les chemins en escalier respectant la non-variation de volume globale ont permis de s'affranchir de la perte d'unicite de la solution due a l'annulation du jacobien de la transformation. Une consequence en est la possibilite de decrire la liquefaction des sables laches avec une diminution drastique des contraintes effectives. Enfin, on a pu noter que la modelisation de l'effet de coin de la surface de la limite elastique des materiaux granulaires phenomene qui est observe de maniere explicite sur d'autres materiaux elastoplastiques sur le plan experimental semble etre affectee par la forme geometrique de la surface limite de plasticite voisine: le role de l'ecrouissage cinematique alors est preponderant

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Burlion, Nicolas. "Compaction des bétons : éléments de modélisation et caractérisation expérimentale." Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0021.

Full text

Abstract:

La compaction des bétons se rencontre le plus souvent dans le cas de choc ou d'impact sur structure en béton. Sous l'effet de fortes sollicitations de compression triaxiales, le matériau béton, initialement poreux, se densifie par réduction de la porosité initiale. L'énergie dissipée au cours de cette densification est tres importante : le matériau est fortement plastifie et endommage. Au cours d'un impact, d'autres phénomènes entrent en jeu : du cisaillement provoque par la perforation du missile, et de l'écaillage provoque par réflexion des ondes de compression sur la face non-impactée en ondes de traction. Nous proposons dans la première partie de cette thèse une modélisation de ces phénomènes basée sur la mécanique des milieux poreux, la mécanique de l'endommagement et la plasticité. Le modèle phénoménologique que nous proposons est apte à représenter les divers phénomènes physiques qui interviennent au cours d'un impact. Les comportements obtenus tant en traction qu'en compaction sont comparables avec des résultats expérimentaux. De plus le modèle propose à des propriétés de régularisation intéressantes en vue de calculs numériques par éléments finis. Dans une deuxième partie, nous proposons une stratégie expérimentale en vue de caractériser la compaction de bétons et de mortiers. Ce processus expérimental s'appuie sur deux essais statiques de compaction. Le premier de ces essais est dénommé essai uniaxial confine. Le principe de cet essai est de solliciter axialement une éprouvette cylindrique ayant un diamètre de 5 cm pour une hauteur de 10 cm, et d'empêcher son gonflement radial par une cellule cylindrique métallique de forte épaisseur. Les sollicitations maximales de compression atteintes sont alors de 1275 mpa axialement sur l'éprouvette pour une contrainte radiale de 260 mpa environ. Cet essai permet de caractériser la compaction de béton sur un trajet oedometrique. Le deuxième essai est dénommé essai triaxial hydrostatique : il résulte de l'adaptation aux matériaux très poreux d'une cellule a confinement fluide mis au point pour les matériaux métalliques. Les éprouvettes testées sont alors des mortiers et des micro-bétons. La sollicitation maximale atteinte est une pression hydrostatique de 400 mpa. Cet essai permet de caractériser des mortiers sur un trajet hydrostatique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Tailliez, Sylvie. "Étude expérimentale du comportement mécanique des sols granulaires injectés." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0612.

Full text

Abstract:

Ce projet de recherche est consacré à l’étude du comportement mécanique des sols granulaires injectés par des coulis de natures variées, qui sont usuellement employés sur les chantiers de traitement des sols en traitement de consolidation ou d’étanchéité : du gel, du ciment ultra-fin, du coulis à base minérale. Ce mémoire présente d’abord l’analyse de l’amélioration du comportement mécanique d’un sable injecté en laboratoire, mise en évidence au cours de procédures successives d’essais plus au moins classiques de la mécanique des sols. Sur des sables de référence, injectés par une gamme de coulis de référence, nous avons tout d’abord mis en œuvre des essais traditionnels (essais de cisaillement, essais de traction, essais triaxiaux). Puis nous avons développé un système d’instrumentation de précision afin d’améliorer la qualité de notre information dans le domaine des faibles déformations, notamment en vue d’analyser l’évolution des caractéristiques d’élasticité du sable. Enfin, nous avons étudié les aspects à plus long terme du comportement du sable injecté en laboratoire : le fluage et quelques caractéristiques de durabilité. Notre réflexion s’est ensuite appuyée sur une double analyse terrain/laboratoire, afin de caractériser l’amélioration d’un sol réellement injecté in-situ. Sur des sites expérimentaux présentant des terrains granulaires en cours de traitement, nous avons évalué l’amélioration mécanique résultant du traitement selon deux méthodes : dans un premier temps, par des essais in-situ de type pressiométriques, en déterminant des facteurs d’amélioration perceptibles sur le terrain. Dans un second temps, nous avons réévalué cette amélioration mécanique selon des essais de laboratoire traditionnels entrepris sur des échantillons prélevés avant puis après traitement. Ces multiples voies de recherche nous ont conduit à proposer des lois d’évolutions simples pour les principales caractéristiques mécaniques d’un sol granulaire, sous l’effet d’un traitement par injection avec un coulis déterminé.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Gao, Qian-Feng. "Micro-macro approach of dilatancy phenomenon in remoulded clays - Study of the behaviour under saturated and unsaturated conditions." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0257.

Full text

Abstract:

La nature complexe de l'argile a amené les chercheurs à s’intéresser à ses comportements mécaniques et microstructure. L'objectif de cette recherche est d'étudier l'influence des chemins de contrainte triaxiaux sur le comportement mécanique et sur les mécanismes qui se produisent au niveau microstructural. L’étude est réalisée en considérant à un niveau de contrainte donné, le phénomène de dilatance est approché suivant des chemins de contraintes différents. Dans un deuxième temps, l’étude se porte sur l’influence de la succion sur le comportement. Pour les argiles remaniées saturées, le comportement dilatant à un niveau de contrainte donné, atteint par deux chemins de contrainte différents a été finement analysé. L’influence du niveau de contrainte a été également abordée dans le cadre de cette étude. L’analyse microstructurale a été analysée à différentes échelles au moyen de différentes méthodes. Au niveau macroscopique, les résultats ont montré que, pour un niveau de contrainte donné, le comportement volumétrique est fonction du chemin de contrainte. La dilatance est activée dans le cas d’argiles surconsolidées principalement lorsque le chargement est purement déviatorique. Au niveau microscopique, les résultats mettent en évidence cinq modes d’orientation des particules qui pourraient être activés sous chargement triaxial. Les résultats révèlent que l’apparition de la dilatance dans les argiles remaniées fortement surconsolidées peut être attribuée à l'arrangement tortueux des particules d'argile, l'ouverture des micropores ainsi que la formation et l’ouverture de fissures mésoscopiques. Pour les argiles remaniées non saturées, les études sont réalisés par les essais macroscopiques et mésoscopiques sur l'argile Kaolin K13 et un mélange kaolinite-montmorillonite. L’évolution des succions a été mesurée au moyen d’hygromètres placés dans les extrémités supérieure et inférieure d’échantillon. Les résultats démontrent que la contrainte déviatorique d’argile non saturée, lorsque la succion est forte, commence par augmenter jusqu'à un sommet puis diminue pour rejoindre une valeur résiduelle. La résistance au cisaillement d’argile non saturée augmente généralement avec la contrainte moyenne et la succion. Cependant, dans nos essais à succion très élevée le développement d’une fissuration lors du séchage a conduit à perdre l’homogénéité du matériau et à réduire la résistance au cisaillement de l’éprouvette
The complex nature of clay has aroused great interest of researchers in its mechanical behaviour and microstructure. The objective of this research is to examine the influence of triaxial stress paths on the mechanical behaviour of remoulded clay and the mechanisms that occur at the microstructural level. The dilatancy phenomenon is particularly investigated considering a given stress level reached by following different stress paths. In the second part, this research focuses on the influence of suctions on the mechanical behaviour. For the saturated remoulded clay, the dilative behaviour at a given stress level, reached by following two different stress paths was analysed in detail. The influence of stress levels was also examined in this research. The microstructural analysis was conducted at different scales by means of different methods. The macroscopic results of saturated clay show that, at a given stress level, the volumetric behaviour greatly depends on the stress path. In the case of overconsolidated clay, the dilatancy is activated especially when triaxial shearing is performed following the purely deviatoric stress path. At the microscopic level, the results highlight five modes of particle orientation that could be activated under triaxial loading. The results also reveal that the appearance of dilatancy phenomenon in highly overconsolidated remoulded clay may be attributed to the tortuous arrangement of clay particles, the opening of micropores, and the formation and opening of mesocracks. For the unsaturated remoulded clay, the studies were performed through many macroscopic and mesoscopic tests on Kaolin K13 clay and a kaolinite-montmorillonite mixture. The evolution of suctions was measured using hygrometers placed near the upper and lower ends of clay specimens. The results show that, at a high suction level, the deviatoric stress of unsaturated clay increases to a peak and then decreases down to a residual value. The shear strength of unsaturated clay generally increases with increasing mean stress and suction. However, in the high suction tests, the development of cracks during drying led to the inhomogeneity of the specimens and thus resulted in relatively small shear strengths

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Khaddour, Ghonwa. "Multi-scale charaterisation of the hydro-mechecanical behaviour of unsaturated sand : water retention and triaxial responses." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAI051/document.

Full text

Abstract:

Avec les récents développements des mesures de champs, il est devenu possible deréaliser des expériences sur un échantillon de sol en effectuant des mesures simultanémentaux différentes échelles pertinentes : celle de l'échantillon, et celle des grains, et ceci en3D volumique. Ces progrès ont permis une meilleure compréhension des processus qui seproduisent dans le sol, en les observant au cœur même des échantillons.Cette thèse vise à caractériser les comportements de rétention d'eau et hydro-mécaniquedu sable d'Hostun non saturé à l'échelle du grain. Pour ce faire, des essais de rétentiond'eau et des essais triaxiaux ont été effectués, qui ont nécessité le développement d'outils detraitement d'image et des montages expérimentaux spécifiques. L'installation de tomographie à rayons X du Laboratoire 3SR de l'Université des Grenoble a été utilisée pour générer des images en 3D de la microstructure du sol non saturé. Une technique de trinarization a été mise en œuvre pour permettre la séparation des phases (les grains, l'eau et l'air) dans les images 3D, et d'effectuer différentes mesures à l'échelle du grain. La porosité et le degré de saturation ont été mesurées macroscopiquement en utilisant les images segmentées, et microscopiquement en utilisant un code de cartographie spécialement développé. Les mesures microscopiques ont été réalisées sur un volume élémentaire représentatif (VER), dont la taille a été déterminée en utilisant une analyse développée sur la base d'outils statistiques. Plusieurs analyses discrets ont été développées pour étudier l'évolution de la phase fluide (l'eau et l'air) avec le chargement (succion, et chargement mécanique). La corrélation d'images numérique 3D volumique a été mise en œuvre systématiquement pour ces deux types d'essais.Pour analyser le comportement de rétention d'eau du sable d'Hostun pendant les processus de séchage et de mouillage, une cellule spécifique a été développée. La succion a été appliquée en utilisant la technique de tensiomètre. L'échantillon (cylindrique 1x1cm) a été préparé en utilisant la technique de la pluviation sous l'eau et scanné avec une résolution de 7,5micron. La courbe de rétention d'eau, surface et les domaines hydriques ont été obtenus et le phénomène d'hystérésis et la cohésion du sol ont été analysés à l'échelle du grain.Pour le comportement hydro-mécanique des sols non saturés, des essais triaxiaux ontété effectué sous trois conditions: saturé drainé, non saturé drainé et non saturé non drainé. Un appareil triaxial que l'on peut placer à l'intérieur de la cabine du tomographe à rayons X a été développé afin de permettre le suivi des changements dans la microstructure du sable et la distribution de l'eau lorsque l'on soumet l'échantillon à chargement mécanique. L'échantillon (cylindre de dimensions hxd=2x1cm) a été préparé en utilisant la technique de la pluviation sous l'eau (complétement saturé au début des trois tests), amené ensuite au niveau de saturation désiré (dans le cas des essais non saturés), puis chargé par étapes successives avec scan à chaque étape avec une résolution de 13micron, jusqu'à arriver à 21% de déformation axiale pour les trois types d'essai. Les courbes contrainte-déformation, la réponse volumétrique et les déformations ont été obtenus et le profil de déformation, l'hétérogénéité de l'échantillon, la cohésion et la distribution de l'eau ont été analysés
With the recent developments of full field measurements, it has become possible to do experiments on a soil specimen, and perform measurements at different scales. This progress has allowed greater understanding for all the processes that occur within the soil, and also created better environment to observe these mechanisms in 3D. This PhD work aims to characterize water retention and hydro-mechanical behaviours of unsaturated Hostun sand at the grain scale. To achieve this goal, water retention and triaxial tests were performed and a set of experimental and image processing tools was developed and used for the two series of tests. X-ray computed tomography set up available at 3SR Laboratory in Grenoble University was used to generate 3D images of the unsaturated soil microstructure non-destructively. A developed region growing systematic technique (trinarization technique) was used to allow the separation of the phases (i.e., grains, water and air) in the 3D images, and performing different measurements at the grain scale. Porosity and degree of saturationwere measured macroscopically using the trinarized images and microscopically using a developed mapping code. The microscopic measurements were performed over an REV, whose size was determined using a developed analysis based on statistical tools. Several microscopic-discrete analyses were developed to investigate the evolution of fluid phase (water and air) with loading (suction and mechanical loading). Digital Image Correlation was performed for the two tests.To analyze water retention behaviour of Hostun sand during drying and wetting processes, a pressure plate apparatus was developed. Suction was applied using tensiometry technique. The specimen (cylindrical 1x1cm) was prepared using water pluviation technique and scanned with a resolution 7.5micron. As a result, water retention curve, surface and domains were obtained and hysteresis phenomenon and soil cohesion were analyzed at the grain scale.For the mechanical behaviour of unsaturated soils, triaxial test were performed at three conditions: saturated drained, unsaturated drained and unsaturated undrained. A triaxial apparatus that can be placed inside the x-ray cabinet was developed in order to facilitate monitoring the changes in sand microstructure and water distribution when subjecting the soil specimen to loading. The specimen (cylinder of hxd=2x1cm) was prepared using water pluviation technique (completely saturated at the beginning of the three tests), loaded then scanned with a resolution 13micron, repeatedly till reaching 21% axial strain forthe three tests.Consequently, stress-strain curves, volumetric response and deformations measurements were obtained and deformation pattern, specimen heterogeneity, cohesion and water distribution were analyzed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Bouguerra, Hafid. "Prévision du potentiel de liquéfaction des sites sableux à l'aide d'appareillages in-situ." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0003.

Full text

Abstract:

Le travail de recherche propose par de l'auteur se situe dans le domaine de la geomecanique. La prevision du risque de liquefaction des sables lors de seismes reste un probleme majeur pour tous les projets de genie civil dans les zones a haute sismicite. Le but de nos recherches est de developper des methodes de prevision a partir d'appareillages de reconnaissance en place plus precis et plus sophistiques que le spt, tels que le penetrometre statique, le pressiometre et le piezocone. Notre demarche implique des etudes en laboratoire dans des massifs de sol reconstitues dans des conditions bien controlees et des etudes sur le terrain, sur des sites potentiellement liquefiables. Dans la premiere partie, cette demarche s'articule autour de trois volets : la determination par des essais triaxiaux cycliques non-draines de la resistance a la liquefaction des sables utilises dans nos recherches, l'etude de la reponse des appareillages de reconnaissance en place, notamment celle du piezocone, dans des massifs de sable reconstitues dans la chambre d'etalonnage permettant de controler les conditions d'essais, l'etude de la reponse de ces memes appareillages sur des sites connus pour avoir liquefie ou potentiellement liquefiables. La synthese de ces trois permettra de proposer de nouvelles methodes de prevision de la liquefaction. Dans la seconde partie, l'interpretation des reponses de ces appareillages sur des sites, en vue de la prevision a la liquefaction a l'aide des methodes proposees. Enfin, il est interessant d'elaborer des correlations pour le sable d'hostun rf, vue la base de donnees de resultats penetrometriques et pressiometriques sur ce sable en chambre d'etalonnage et les confronter avec les recherches menees par ailleurs. Ces correlations peuvent ainsi deboucher sur des regles utilisables par les praticiens.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Saïtta, Adrien. "Modélisation élastoplastique du comportement mécanique des sols. Application à la liquéfaction des sables et à la sollicitation d'expansion de cavité." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523272.

Full text

Abstract:

L'étude présentée dans ce mémoire se propose de réfléchir sur les relations existant entre une sollicitation homogène de laboratoire telle que l'essai triaxial classique, et une sollicitation non homogène telle que l'expansion de cavité cylindrique, le lien entre les deux types de sollicitation étant réalisé via un modèle de comportement. Ainsi, le premier chapitre constitue une étude bibliographique destinée à faire le point sur les éléments essentiels concernant la rhéologie des sables et sur les modèles de comportement actuellement utilisés. Le deuxième chapitre propose une nouvelle modélisation du comportement mécanique des sables qui s'inscrit entièrement dans le cadre élastoplastique et, dont l'objectif principal est de prendre en compte la notion de paramètre d'état (Been et Jefferies, 1985) et plus récemment d'indice d'état (Ishihara, 1993) sur le comportement de type lâche ou dense du sable. Le dernier chapitre, est consacré à l'étude des expansions de cavité à partir des modèles basés sur l'élastoplasticité généralisée (Zienkiewiez Pastor et Leung 1985). Ce modèle est tout d'abord appliqué à la sollicitation pressiométrique monotone et cyclique dans des sols cohérents avec prise en compte du couplage eau-squelette. Le cas des sables est finalement étudié, en mettant en oeuvre dans le code de calcul développé pour cette étude le modèle de Pastor, Leung et Zienkiewiez (1985) et en comparant les simulations obtenues à des essais réalisés au cylindre épais par Dupla (1995) dont la sollicitation est proche de la sollicitation pressiométrique. On montre comment à partir de l'essai pressiométrique cyclique, il est possible d'évaluer par démarche inverse le potentiel de liquéfaction d'un massif sableux.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Nguyen, Cong Doan. "Etude expérimentale de l'impact de l'érosion par suffusion sur les propriétés physiques et mécaniques des sols." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0676/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse s’est attaché à investiguer, d’une part, le mécanisme d’érosion interne par suffusion dans les ouvrages hydrauliques en terre, et d’autre part, les conséquences qu’il pourrait avoir sur le comportement mécanique du sol, l’objectif principal étant d’améliorer notre compréhension de ce processus et du comportement des sols érodés. La démarche adoptée est principalement expérimentale, réalisée à différentes échelles : du macroscopique, à l’échelle du matériau, au microscopique, à l’échelle des grains constitutifs. A l’échelle macroscopique, des essais de suffusion ont été réalisés sur des échantillons de sol à l’aide d’un nouveau dispositif d’essai d’érosion, appelé perméamètre de suffusion, développé dans le cadre de cette thèse. Après érosion dans le perméamètre, les échantillons érodés sont transférés par une procédure de congélation / décongélation dans un dispositif d’essai triaxial afin d’étudier leur comportement sous chargement mécanique. Les résultats obtenus à cette échelle ont permis de donner un aperçu général du mécanisme de suffusion et de mettre en évidence son impact sur les propriétés de résistance au cisaillement du sol. A l’échelle microscopique, une analyse fine a pu être menée en réalisant un essai de suffusion des mesures in-operando de tomographie à rayons X et de la visualisation locale par techniques optiques sur un sol artificiel. La caractérisation du sol à cette échelle microstructurale a permis de mieux comprendre le processus de suffusion, notamment en mettant en évidence l’apparition et le développement de fortes hétérogénéités qui semblent avoir une influence importante sur la réponse mécanique des sols érodés
This thesis work has investigated, on the one hand, the mechanism of internal erosion by suffusion in earthen hydraulic structures, and, on the other hand, the consequences suffusion can cause on the mechanical behavior of soils, the main objective being to improve our understanding of both the suffusion process and the behavior of eroded soils. The approach adopted was mainly experimental, by a multi-scale scope: from macroscopic, at the material scale, to microscopic, at the grain scale. At the macroscopic scale, suffusion experiments were performed on gap-graded cohesionless soil samples using a newly developed testing device, called the suffusion permeameter. Then, the eroded samples are transferred by a freeze/thaw procedure to a triaxial device to study their behavior under mechanical loading. The achieved results provide a general overview of the suffusion mechanism at the sample scale and highlight its impact on soil shear resistance properties. At the microscopic scale, the suffusion mechanism has been studied by performing a suffusion test with in-operando x-ray tomography and using local visualization based on optical techniques in an artificial soil. Subsequent grain-scale analysis has provided a deeper understanding of suffusion process through the characterization of the eroded soil microstructure, particularly highlighting the occurrence and development of strong heterogeneities, which appear to play a key role in the macroscopic mechanical behavior of eroded soils

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Fayad, Toufic. "Mécanique des grains avec et sans colle pour une comparaison avec des sols naturels et remaniés." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2000. http://www.theses.fr/2000ECAP0690.

Full text

Abstract:

Il existe des difficultés expérimentales pour étudier des lois de comportement ; le mémoire propose une méthode pour ne retenir que les résultats acceptables et suggère des comportements repères. Pour simplifier, on étudie d'abord des essais triaxiaux (10-5< E1<10-²) sur des grains sans et avec colle pour réfléchir sur le rôle des lois de comportement et des conditions aux limites des grains et des colles ; ceci permettra demain de calculer la loi de comportement du milieu fictif continu représentant l'ensemble des grains et des colles (sables avec coulis d'injection - béton bitumineux). Il faut en général introduire une loi d'endommagement due à la colle. On donne des comportements repères pour les grains sans colle et les modifications dues à des colles liquides, solides, fragiles, ductiles, visqueuses cette étude facilite la comparaison des sols argileux naturels et des sols remanies, pour diverses sur consolidations typiques et ensuite l'analyse du rôle de CaCO3 de 5% a 90%. Il existe des logiciels qui tiennent compte de la complexité de ces lois de comportement ; mais en première approximation, on montre des exemples de simplifications pour des ouvrages en service ou en construction ou en phase ultime, en cherchant à préciser divers sens du mot ultime.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Nguyen, Pham Phuong Thao. "Étude en place et au laboratoire du comportement en petites déformations des sols argileux naturels." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00353428.

Full text

Abstract:

Les développements récents du génie civil créent de multiples problèmes d'interaction entre structures et sols. La compréhension du comportement des sols et des ouvrages et de leurs interactions joue donc un rôle croissant et important dans les études géotechniques. Cela suppose une estimation fiable et pertinente des caractéristiques de déformation et de résistance des sols. La détermination des paramètres mécaniques, notamment modules de déformation des sols et la connaissance de leur évolution des petites aux grandes déformations, et de leur variation suivant les chemins de contraintes deviennent donc des enjeux importants. Pour l'obtention de valeurs appropriées des paramètres caractérisant la rupture et la déformabilité, deux voies actuellement sont offertes :
- le prélèvement d'éprouvettes « intactes » et l'exécution d'essais sophistiqués en laboratoire,
- les essais sur le sol en place, plus ou moins rustiques. Ce mémoire de thèse expose une étude du comportement d'un sol argileux naturel prélevé sur le site expérimental de Cubzac-les-Ponts en combinant différents types de chargement aptes à explorer le domaine des petites déformations au moyen d'essais au laboratoire et in situ. L'idée est de réaliser des essais en laboratoire à l'aide d'appareils tels que l'oedomètre, l'appareil triaxial de précision avec système de mesure locale, les capteurs piézo-électriques et la colonne résonnante et les essais en place en utilisant des matériels innovants comme le pressiomètre autoforeur (P.A.F 2000), le triaxial in situ (T.I.S) et le système de tubage autoforé (S.T.A.F). Le programme d'essais en laboratoire a permis de déterminer la forme de la surface de charge et le comportement des sols lorsque le chemin de contraintes atteint cette surface, à analyser l'évolution des surfaces de charge en fonction de l'histoire de chargement du matériau et de la procédure d'essai ainsi la variation des modules de déformation en fonction du niveau des déformations, de la profondeur et du chemin de contraintes. Lors des essais réalisés en place, le pressiomètre autoforeur de nouvelle génération (P.A.F 2000), équipé de palpeurs et de géophones, a permis de déterminer un profil continu de modules de déformation des très petites déformations aux grandes déformations. Le triaxial in situ (T.I.S) a essayé de récréer in situ les conditions aux limites maîtrisées d'un essai triaxial de laboratoire et de réaliser des essais triaxiaux. Ce mémoire présente également une synthèse des données collectées avec différents types d'essais de laboratoire et en place des méthodes d'essais adaptés pour tester les différentes échelles de déformations ainsi que l'évolution des modules de déformation.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Tran, Van Tieng. "Structures en béton soumises à des chargements mécaniques extrêmes : modélisation de la réponse locale par la méthode des éléments discrets." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENU021/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse concerne la prédiction des structures en béton soumises à des chargements extrêmes. Il s'intéresse plus particulièrement au comportement du béton sous fort conﬁnement où la contrainte peut atteindre des niveaux de l'ordre du giga Pascal. La modélisation de ce comportement doit être capable de reproduire la compaction irréversible. Pour ce faire, deux lois de comportement élasto-plastique - endommageable ont été développées et implantées dans un code aux éléments discrets. Les paramètres utilisés dans ces lois sont calibrés par les simulations des essais de traction/compression uniaxial, des essais hydrostatiques et triaxiaux. Une fois les paramètres calibrés, la loi montrant le meilleur agrément avec l'expérience a été choisie pour la prédiction de la réponse du béton sous diﬀérents niveaux de conﬁnement. Les résultats du modèle sont analysés non seulement à l'échelle macroscopique mais également à l'échelle de l'élément discret. La nécessité de prendre en compte une loi d'interaction de type élasto-plastique-endommageable est aussi montrée. La deuxième partie du travail de thèse développe une méthode de couplage entre le modèle éléments discrets et un modèle d'écoulement compressible en tenant compte des mécanismes physiques fondamentaux d'interaction entre l'écoulement interne et les particules solides d'un matériau poreux. Le problème d'écoulement est résolu par une méthode en volumes ﬁnis, où le volume est discrétisé en tétraèdres issus d'une triangulation régulière de Delaunay. Notre modèle est une adaptation aux ﬂuides compressibles d'un modèle développé initialement pour les écoulements incompressibles. Ce couplage a été utilisé pour simuler le comportement triaxial des bétons humides et saturés sous diﬀérents niveaux de conﬁnement. Les résultats nous montrent une bonne reproduction du comportement non-drainé du béton saturé sous faible conﬁnement. Pour fort conﬁnement, les simulations ne se rapprochent des résultats expérimentaux qu'au prix d'une compressibilité du ﬂuide plus faible que celle de l'eau. Par ailleurs, la contrainte eﬀective était une variable pertinente pour décrire le comportement du béton humide par un état limite intrinsèque indépendant du degré de saturation
This thesis work deals with the predicting of concrete structures submitted to some extreme loadings, and, more particularly, focuses on behavior of concrete under a high-conﬁning pressure. At this range of pressures, irreversible compaction of the material occurs and needs to be considered. Doing so, two elasto-plastic-damaged constitutive laws have been developed and implanted into a discrete element numerical code. Local parameters to be used in these constitutive laws are identiﬁed by simulating reference uniaxial traction/compression tests and triaxial compression tests. Once these parameters have been obtained, the law showing the best agreement with the experimental data has been chosen to predict the reponse of concrete sample for triaxial compressive tests at diﬀerent levels of conﬁnement. The numerical results have been analyzed not only at macroscopic scale but also at discrete element scale. The need of a constitutive law taking into account the elasto-plastic-damaged behavior has been also proved. The second objective of the thesis work was to develop a ﬂuid ﬂow – coupled discrete element model by considering fundamental physical mechanisms of the interaction between the internal ﬂuide ﬂow and the solid particles of a porous material. The ﬂow problem is solved by the ﬁnite volume method, where the volume is discretized into tetrahedra issue of a regular Delaunay triangulation. Our model is an adaptation for elastic ﬂuids of a model originally developed for incompressible ﬂows. The developed ﬂuid-ﬂow coupled discrete element has been used to simulate the undrained triaxial behavior of concrete under diﬀerent levels of conﬁnement. The results show a good reproduction of undrained behavior of saturated concrete under low conﬁnement. For high conﬁnement, the simulations only resemble the experimental results when the ﬂuid compressibility is lower than that of water. Moreover, the eﬀective stress was a relevant variable to describe the behavior of the wet concrete by an intrinsic limit state independent of the degree of saturation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Mokni, Moncef. "Relations entre déformations en masse et déformations localisées dans les matériaux granulaires." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10185.

Full text

Abstract:

On presente une etude experimentale de la localisation de la deformation en bandes de cisaillement dans les materiaux granulaires et une etude theorique de la sensibilite du modele cloe a certains parametres. L'etude experimentale est realisee en deux volets: 1) le premier volet de l'etude concerne le phenomene de la localisation de la deformation au triaxial axisymetrique, avec visualisation quantitative de l'apparition et du developpement de la localisation au cours de l'essai par la methode tomodensitometrique scanner a rayons x. De nouveaux elements ont ete apportes concernant l'influence des conditions aux limites et l'existence d'une densite limite dans les bandes de cisaillement en grande deformation. 2) le deuxieme volet de l'etude concerne la localisation a l'appareil biaxial en deformation plane. On analyse l'influence de quelques facteurs importants (geometrie, granulometrie, compacite) sur l'apparition et le developpement de la localisation en conditions drainees. En revanche, des elements complementaires interessants sont presentes concernant la localisation au biaxial en regime non draine. La partie theorique concerne la prediction de la localisation par la loi de comportement cloe. Une etude de la sensibilite du modele cloe a certaines constantes internes est presentee. Une modelisation des essais de deformation plane non drainee est realisee. Les resultats experimentaux presentes dans le cadre de ce travail constituent une base de donnees d'identification de la loi cloe et en particulier des modules de cisaillement

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Champiré, Florian. "Étude expérimentale du comportement hydro-mécanique de la terre crue compactée pour la construction." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSET007/document.

Full text

Abstract:

Le matériau terre peut apporter une réponse face aux problèmes que les constructions modernes rencontrent en termes d’enjeux sociétaux, économiques et écologiques. Cependant, les difficultés à comprendre et à prédire son comportement représente un obstacle au développement de cette technique dans les pays développés. Cette thèse s’insère dans un projet de recherche appelé « Primaterre » et financé par l’Agence Nationale de la Recherche française (ANR). Il vise à apporter les connaissances scientifiques nécessaires afin de pallier ce manque et aider à établir des règlementations adaptées. Ce travail s’intéresse plus particulièrement à l’impact de l’eau sur le comportement mécanique de la matrice fine du matériau, qui a un impact essentiel sur le comportement du matériau dans son ensemble. Cette matrice est constituée de sables, de limons, et d’argiles, et ce sur trois types de terres prélevées sur d’anciennes constructions en pisé. Afin de réaliser des échantillons les plus identiques et homogènes possible, un moule a tout d’abord été conçu, ce qui a permis de travailler avec des échantillons cylindriques de 3,5cm de diamètre et 7cm de hauteur. Une cellule triaxiale a été utilisée et, la seconde étape a été de concevoir les dispositifs permettant la mesure des déformations axiales et radiales, le conditionnement à température contrôlée et l’imposition d’un flux d’air humide variable de part et d’autre de l’échantillon. Différents types d’essais ont alors pu être réalisés : des essais triaxiaux à différent taux d’humidité relative ainsi que des essais de gonflement. Les paramètres mécaniques obtenus ont pu être analysés à la lumière des caractéristiques matériaux mesurées en parallèle. Enfin, l’analyse des essais de gonflement a été menée à bien à l’aide d’un modèle numérique, et ce afin de pouvoir évaluer des paramètres caractéristiques plus complexes. Ce travail de thèse se conclut par une étude supplémentaire, visant à évaluer l’impact du changement de taille d’échantillon sur les paramètres mécaniques mesurés précédemment. Ces essais ont été effectués sur des échantillons approximativement deux fois plus grands, et grâce à un dispositif expérimental plus simple, utilisant la mesure par corrélation d’images
Earthen buildings can provide an answer to face difficulties in modern constructions in both terms of sociology, economics as well as ecology. However, the difficulty to understand and to predict their behavior prevent the spreading of this technique in developed countries. This PhD is part of a research program called “Primaterre” and founded by the French National Agency for Research. It aims at providing the necessary scientific knowledge to overcome this lack and at helping the creation of appropriate standards. This work is more precisely focusing on the impact of water on the mechanical behavior of the fine proportion of the material, including sand, silt and clay, and on three different earths coming from existing rammed earth constructions. In order to be able to produce samples as identical and homogeneous as possible, a mold has first been designed, which enable to manufacture cylindrical samples with diameter of 3.5cm and height of 7cm. A triaxial cell was used and, the second step was to design different devices allowing the measurement of axial and radial deformations, the conditioning at constant temperature, and the command of a variable moist air flux at both sides of the sample. Different types of tests have thus been realized : triaxial tests at different relative humidity, as well as swelling tests. The mechanical parameters thus obtained have been analyzed in comparison with material characteristics measured in parallel. Finally, results of swelling tests have been analysed using numerical modelling, in order to assess more complex material characteristics. This thesis work ends with an additional study, aiming at evaluating the impact of scale change on the mechanical parameters previously measured. Tests have been conducted on sample approximatively twice larger, and thanks to a simpler experimental device using measurement through image correlation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Torrenti, Jean-Michel. "Comportement multiaxial du béton : aspects expérimentaux et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529740.

Full text

Abstract:

Modélisation du comportement du béton sous des charges multiaxiales avec une loi incrémentale non linéaire. Simulation numérique d'essais uniaxiaux, biaxiaux et triaxiaux. Comparaison avec les résultats expérimentaux obtenus avec une presse biaxiale.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Le, Ngoc Hung. "Contribution à la modélisation du comportement mécanique d'un matériau hétérophasé rematérialisé issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en Génie Civil." Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0213.

Full text

Abstract:

Les mâchefers sont les résidus solides issus de la combustion des ordures ménagères dans des fours d’usine d’incinération. L’utilisation des mâchefers dans le domaine du Génie Civil est une voie de valorisation très intéressante car les quantités d’ordures ménagères sont de plus en plus importantes alors que les matériaux utilisés dans les travaux publics se raréfient. Les mâchefers ont été utilisés depuis des dizaines d’années dans le domaine du Génie Civil. Cependant, les caractéristiques mécaniques du matériau « mâchefer » ne sont pas très bien connues. Ce travail de thèse contribue à l’amélioration des connaissances des caractéristiques mécaniques des mâchefers.Après une caractérisation géotechniques (paramètres de nature, paramètres mécaniques, paramètres d’état), chimiques et environnementales, le potentiel d’utilisation de ces mâchefers est évalué selon la Circulaire du 9 mai 1994 et selon le Guide technique SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».Dans la partie expérimentale, des essais oedométriques et triaxiaux sont effectués. En ce qui concerne des essais oedométriques, l’effet de l’énergie de compactage et de l’immersion des éprouvettes ainsi que l’effet de la vitesse de chargement de l’essai sont évalués. L’effet de la vitesse de chargement est également étudié par des séries d’essais triaxiaux. Grâce aux essais triaxiaux, les paramètres mécaniques comme le module d’Young, le coefficient de Poisson, l’angle caractéristique, l’angle de dilatance, la cohésion et l’angle de frottement ont été ainsi déterminés. Ces paramètres mécaniques propres au mâchefer étudié pourront être intégrés dans un schéma de dimensionnement spécifique aux structures de chaussées à base de mâchefers. Ces principaux paramètres permettent d’évaluer l’influence de la pression de confinement effective. Les évolutions du module de déformation selon la déformation axiale et de la variation du déviateur de pression selon la pression moyenne sont également étudiées. Un ensemble de points caractérisant l’état limite a été déterminé à partir des essais triaxiaux. Il caractérise la forme de la surface de charge de ce type de mâchefer.Enfin, les essais triaxiaux ont été simulés. Cette partie du travail contribue à la modélisation du comportement mécanique des mâchefers. Le modèle de Mohr-Coulomb et de Nova sont choisis pour caractériser l’évolution de matériau « mâchefer » sous l’effet d’actions mécaniques extérieures. Ce sont des exemples types de modèles de comportement des sols complètement identifiables uniquement sur des essais triaxiaux classiques. La simulation des essais triaxiaux est réalisée à l’aide du progiciel CESAR-LCPC. Les résultats de modélisations obtenues sont très prometteurs
Bottom ash is the solid residua coming from domestic waste combustion in the furnace of incineration factory. The utilization of bottom ash in the field of Civil Engineering is necessary because the municipal wastes are increasing causes many environmental problems while the materials of Civil Engineering dwindle. The bottom ash was used for a decade in the field of civil engineering; however the mechanical characteristics of material “bottom ash” are not very well known. This work of thesis contributes to improving knowledge of the mechanical characteristics of bottom ash. After the determination of the geotechnical characteristics (parameters of nature, mechanical parameters, parameters of state), chemical and environmental characteristics, the potential of use of these bottom ash is evaluated according to the « Circulaire de 9 Mai, 1994 » and according to the technical guide SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».In the experimental part, the oedometric and triaxial tests are carried out. For oedometric tests, the effect of compaction energy and immersion of specimens as well as the effect of the loading rate of the test were evaluated. The effect of loading rate is also evaluated by some sets of triaxial tests. From the triaxial tests, the mechanical parameters such as the Young’s modulus, the Poisson‘s ratio, the characteristic angle, the dilatancy angle, the cohesion and the friction angle were determined. These mechanical properties are specific to the material and can be integrated in a diagram of dimensioning specific to the structures of roadways based on bottom ash. The studied principal parameters allow us to evaluate the influence of the effective confining pressure. The evolution of the deformation modulus versus to the axial deformation and finally, the variation of the deviator stress versus to the mean effective pressure were also analyzed. A set of points of the yielding state was determined from triaxial tests and it specifies significantly the shape of yielding surface of our bottom ash.Finally, the triaxial tests were simulated numerically. This part is a contribution to the modelling of the mechanical behaviour of bottom ash. The model of Mohr-Coulomb and Nova were chosen to characterize the evolution of the material “bottom ash” under the influence of external mechanical actions. These are typical examples of model soil completely identifiable only through traditional triaxial tests. The simulation of triaxial tests is carried out using the CESAR-LCPC software. The results are found to be promising

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

El, Bied Amine. "Étude expérimentale et modélisation du comportement des roches granulaires : écrouissage, radoucissement et rupture en mode localisé." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005601.

Full text

Abstract:

Le phénomène de radoucissement d'une roche est étudié à partir de l'observation des modes de localisation des déformations. A partir d'essais de compression triaxiale sur un grès de Fontainebleau, on caractérise à la fois de comportement pré-localisation et la formation des bandes de cisaillement. Les conditions d'essais sont optimisées par un choix adapté de la géométrie de l'échantillon (élancement, taille, forme) et des conditions à l'interface roche-plateau. On montre que le frettage à l'interface modifie l'allure des courbes contraintes-déformations et affecte le mode de rupture. Les caractéristiques de bandes de cisaillement (orientation et épaisseur) sont également modifiées par le frettage. Une technique anti-frettage par lubrification de l'interface est utilisée et validée. L'effet de la présence d'un fluide interstitiel est étudié. On montre que la loi de contrainte effective de Terzaghi est vérifiée dans le cas des essais réalisés en conditions drainées. Les phases de fissuration des échantillons correspondant au seuil de microfissuration, au seuil de dilatance et au seuil de localisation sont identifiées. Le problème du contrôle expérimental de la phase post-pic est également discuté. Les observations de bandes de cisaillement montrent que l'épaisseur et l'angle d'orientation de la bande par rapport à la contrainte principale mineure ont tendance à diminuer quand on augmente la pression de confinement. La microstructure des bandes est étudiée à partir de microphotographies obtenues au microscope électronique à balayage (MEB) et à la loupe binoculaire. L'évolution de la porosité et de la granulométrie dans la zone de localisation est quantifiée. Sous faible pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à l'intérieur et à proximité de la bande caractérisé par une augmentation de la porosité. A forte pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à proximité de la bande et de contractance au co eur de la bande caractérisé par une intense fragmentation des grains et une réduction importante de la porosité. Un modèle de comportement élastoplastique du second-gradient avec écrouissage et radoucissement pour le grès de Fontainebleau est développé. La phase d'écrouissage est étalonnée sur la phase pré-localisation des essais triaxiaux. Le comportement radoucissant est évalué de façon indirecte à partir d'une analyse de l'épaisseur des bandes de cisaillement. (Résumé de l'auteur)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Pellegrino, Antonio. "Comportement fragile des roches : dégradation des propriétés élastiques et anisotropie induite par les contraintes." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523151.

Full text

Abstract:

Le sujet de la thèse est l'étude de la dégradation des caractéristiques élastiques d'une roche fragile induite par le chargement. En particulier on s'intéresse à l'anisotropie induite et à son influence sur le caractère fragile de la rupture. L'étude présente le développement d'un modèle de comportement approprié à ce phénomène, une étude expérimentale pour l'étalonnage et la validation du modèle et enfin une application à un problème aux limites particulier représentant l'étude de la rupture d'un cylindre creux et d'une excavation souterraine profonde. Le cadre théorique utilisé est celui de la mécanique de l'endommagement continu. Le modèle développé est caractérisé par un tenseur de vitesse d'endommagement anisotrope d'ordre deux. Les lois d'évolution des trois composantes du tenseur d'endommagement sont obtenues expérimentalement à partir d'essais de compression triaxiale. Les essais ont été réalisés sur deux roches d'origine sédimentaire : une calcarénite italienne, la pietra leccese, et un grès français, le grès de Rothbach. L'influence des conditions de réalisation des essais (élancement des échantillons, frettage ou lubrification des bases des échantillons) a été étudiée. Nous avons simulé le comportement d'un cylindre creux et d'une cavité cylindrique soumise à un état de contraintes isotrope à l'infini. Les résultats de cette simulation numérique ont montré que plus l'anisotropie induite est forte, plus le comportement de la roche est fragile et plus élevé est le nombre de stabilité.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Essai triaxial'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles