Academic literature on the topic 'Génie civil – Recherche'

Cette thèse concerne la modélisation d'ouvrages maçonnés tri-dimensionnels en grand appareil, précontraints, ou comportant un grand nombre de blocs. Ces structures sont des constructions en gros blocs de pierre, éventuellement liés par des joints de mortier, dont les géométries tridimensionnelles ne permettent généralement pas la définition d'un volume élémentaire représentatif. Le comportement mécanique de ces édifices ou structures, peut être étudié par des méthodes qui considèrent le comportement des blocs et leurs interactions avec des blocs voisins par frottement sec ou en présence de mortier cohésif. Nous avons donc choisi de les modéliser par la méthode des éléments discrets Non Smooth Contact Dynamics. Les monuments étudiés sont des structures en pierres massives, simple appareil régulier (mur) ou irrégulier (pont Julien) et structures précontraintes (escalier, coupole). D'une part, un nouvel algorithme de détection des contacts a été développé pour gérer les contacts surfaciques, spécifiques aux maçonneries. Diverses applications sur des cas réels, et des comparaisons avec des expériences issues de la littérature, ont montré la robustesse de l'algorithme. Les résultats obtenus par l'analyse des descentes de charges sont cohérents avec les caractères physiques et géométriques des ouvrages considérés. D'autre part, les liaisons de contacts conduisent souvent à un problème statiquement indéterminé au niveau local. L'étude sur des cas académiques a permis de tester la pertinence de la méthode. Une comparaison a été faite avec la méthode de résolution existante, implémentée dans LMGC90

Les systèmes experts apportent des réponses techniques satisfaisantes dans des domaines où l'algorithmique ne résout pas tous les problèmes, mais ne présentent pas les garanties d'un produit industriel: respect des budgets, des délais et de la qualité. La première partie expose les disciplines classiques du génie logiciel pour évaluer leur applicabilité aux systèmes experts. On propose un modèle générique des activités de conduite de projet qui définit la structure de notre exposé. La deuxième partie présente les propositions méthodologiques issues de nos recherches et les justifie par rapport à nos expériences professionnelles. Le passage des systèmes experts au stade de produit industriel relève d'une discipline de qualité totale qui résout l'antagonisme classique entre qualité et productivité. Cette démarche s'articule sur un cycle de vie étendu qui établit des étapes en amont du recueil des connaissances. Ce mémoire s'achève sur les retours possibles de nos propositions méthodologiques sur le génie logiciel.

"Selon le mécanisme physique aujourd'hui admis, le retrait endogène des bétons est la réponse de sa matrice à la dépression capillaire induite par l'autodessiccation. Elles résultent du bilan entre les variations absolu de la pâte de ciment en cours d'hydratation (la contraction Le Chatelier) et la structuration de son réseau capillaire. L'objectif de ce travail était de "cartographier" l'influence de la caractéristique des ciments sur cette chaîne de mécanismes allant de l'hydratation au retrait endogène. Pour cela, quatre paramètres ont été retenus : la teneur en C3A, le rapport SO3/K20 et la quantité de chaux libre du clinker d'une part et finesse du ciment d'autre part. Afin de ne pas introduire de biais dans l'analyse de ces paramètres et de totalement maîtriser le domaine expérimental, seize ciments ont été préparés en laboratoire à partir de matières premières "pures". L'étude expérimentale a nécessité la mise en oeuvre d'un nombre important de techniques de mesure. Leur choix a été basé sur les paramètres pertinents de l'analyse physique. On a ainsi caractérisé le temps de prise Vicat, la transition suspension-solide, la cinétique d'hydratation par calorimétrie isotherme et teneur en eau combinée, la contraction Le Chatelier, l'évolution de l'humidité relative, l'évolution de la porosité capillaire et le retrait endogène. Le croisement de ces différentes techniques a permis de caractériser les modes d'action précis de chacun des quatre paramètres. On a pu montrer qu'ils sont généralement différents, même si la conséquence macroscopique peut être identique. Ce point se révélera probablement important pour les modélisations futures et les déterminations de leviers industriels limitant le retrait endogène. Cette étude a également permis de compléter les mécanismes physiques précédemment évoqués. Le retrait endogène doit être vu comme un bilan entre le retrait d'autodessiccation et un gonflement intial. Les actions de 4 paramètres de l'étude sur ce gonflement ont en outre été explicitées. "<br>"According to physical analyses, the driving force of autogenous shrinkage of concrete is the change in the capillary pressure induced by selfdesiccation in its cement matrix. Selfdesiccation is caused by the balance between the absolute volume reduction (chemical shrinkage) and the building up of the capillary network. The aim of this study was to quantify the influence of the cement characteristics on the chain of mechanisms leading from hydration to autogenous deformations. Four parameters were selected : (i) for clinker, the amount of C3A and free lime, and the S03/K2O ratio, (ii) for cement, the fineness. In order to master the experimental area, sixteen cements were prepared at the laboratory from pure raw materials. An important number of characterizing techniques were used in the experimental study. Their choice was based on the important parameters drawn from the physical analysis : setting time, suspension-solid transition, hydration kinetics through isothermal calorimetry and non evaporable water, chemical shrinkage, evolution of relative humidity, capillary porosity, and autogenous shrinkage. Using different techniques allowed to determine the precise mechanism of action of each parameter. Result showed that these mechanisms are generally different, even if their macroscopic consequences may be identical. This point will probably be useful for modeling and determining the industrial keys reducing the autogenous shrinkage. The physical mechanisms involved in autogenous deformations were further understood. In particular this study shows that initial autogenous shrinkage should be considered as a balance between the selfdesiccation and an initial swelling phase. The influence of the four parameters considered on this last phenomenon were also characterized. "

Les travaux de terrassements et de construction routière connaissent dans le monde un très grand développement puisqu’ils intéressent l’aménagement du territoire et les implantations industrielles. Le contrôle de la mise en œuvre des terrains mis en place pour assurer la qualité de l’ouvrage est nécessaire. Des procédés et moyens d’essais sont utilisés pour y parvenir. La détermination de la raideur ou du module de déformation des sols en surface est d'importance dans le domaine de la construction routière et industrielle. De nombreux travaux de recherche ont été menés sur des appareils de contrôle des matériaux dans le domaine du compactage. Un appareil d'origine américaine, appelé Géogauge® a été développé pour le contrôle du module de déformation dans le domaine des très petites déformations, après la mise en place d’une couche de sol par compactage. Comme cet appareil est pratiquement inutilisé en France, il a été nécessaire de tester cet appareil sur différents sites de sols compactés en France. Dans le cadre de nos travaux, on a mené des essais in situ et au laboratoire avec l’appareil Géogauge® pour une validation opérationnelle de cet appareil. Puis une étude comparée a été réalisée avec un autre appareil de contrôle très utilisé en France. Il s’agit de l’essai à la Dynaplaque 2. Les principaux résultats concernent les recommandations et conditions d’utilisation de ce Géogauge®, les validations et analyses des résultats des essais effectués et les corrélations établies entre les deux appareils en relation avec le niveau des déformations<br>Compacted soils constitute the main basis of any construction such roads and highways, airports, industrial platforms, sewers, earthworks, dams. If the objectives of compaction are to stabilize soils and improve their engineering properties, it is important to check and control the desired engineering properties during and after the construction. One of them concerns the soil deformation modulus or soil stiffness and to estimate this, many tests have been developed and are available. Soils compaction has been continuously studied and different testing methods and apparatus have been proposed. Recently an American one has been developed, named Géogauge® to control the soil properties after compaction. It is presented as a faster, cheaper, safer, and more accurate compaction testing device, the Géogauge® is proposed to control the deformation modulus in very small deformations. As this apparatus is not really been used in France, it is necessary to test this device and testing method on different soils compacted sites in France. For this, an important experimental program has been performed including in situ and laboratory tests to make an operational validation. And a comparison was run between the Géogauge® apparatus and the the Dynaplaque 2 device, a device commonly used in France. The main results concerns the use conditions of the Géogauge®, the tests results analysis and correlations proposed for the two used apparatus in relation with the level of soil deformations

La manière dont les particules en suspension se déposent et conduisent au colmatage des milieux poreux est cruciale pour de nombreux scénarios d’application. Cette recherche utilise un modèle de milieu poreux transparent pour visualiser la sédimentation et le dépôt des particules. L’utilisation d’un algorithme de détection de particules sur des images obtenues par caméra rapid permet de suivre leurs trajectoires et leurs vitesses. L’analyse du comportement mécanique de ces particules est menée en fonction de la taille des particules et de celle des pores. Premièrement, l’analyse a montré que la gravité régit le mouvement d’une seule particule. Les trajectoires d’une particule injectée à différentes positions se rejoignent une fois qu’elles aient passé les premiers obstacles. Chaque trajectoire contourne les obstacles tout en conservant un mouvement globalement vertical d’infiltration profonde. Quant à la vitesse, elle est influencée par la présence d’obstacles et celle du fluide. Ensuite, l’injection d’un nombre croissant de particules a permis de montrer un nombre critique de particules au-delà duquel les particules s’accumulent dans le milieu poreux. Ce nombre critique dépend du rapport des tailles des particules et des pores. Cette accumulation de particules conduirait au colmatage du milieu poreux caractérisé par un flux sortant de particules nul. Le comptage du nombre de cas de colmatage parmi les nombreux essais réalisés a permis de quantifier la probabilité de colmatage selon le nombre de particules injectées et selon le rapport de tailles<br>How suspended particles deposit and lead to clogging in a porous medium is crucial for many application scenarios. This research uses a transparent model of porous medium to visualize particle behaviors. The use of a particle detection algorithm on highspeed camera images enables us to track particle trajectories and velocities. The particle mechanical behavior is analyzed at different size ratios (particle size divided by pore size). Firstly, analysis has shown that gravity governs the single particle motion. The trajectories of a particle injected at different positions converge once it has passed the first obstacles. Each trajectory bypasses the obstacles while maintaining an overall vertical motion of deep infiltration. Velocity is influenced by the presence of obstacles and the fluid itself. Next, the injection of an increasing number of particles has demonstrated a critical number of particles beyond which particles accumulate in the porous medium. This critical number depends on the size ratio. This accumulation would lead to clogging and can be characterized by zero particle outflow. By counting the number of clogging cases over multiple tests, we can quantify the probability of clogging as a function of the number of particles injected and the particle size ratio

Toute forme de conception repose sur les rapports entre l'espace virtuel des possibles et l'espace réel du réalisable : ce qui fait le lien entre les deux et qui en établit le rapport est l'espace mental du concepteur. Dans l'architecture contemporaine Non-Standard, en raison de la complexité formelle et de l'emploi presque exclusif des outils numériques, nous avons constaté un décalage qui semble s'agrandir entre le monde virtuel des possibles et le monde actuel du réalisable : ce constat nous a amené à nous questionner sur la position du monde mental du concepteur en relation avec un tel décalage. Ce travail de thèse a été conçu afin de contribuer à la définition d'un cadre scientifique pour l'analyse des relations entre espace mental et espace physique dans la conception spatiale : les sciences cognitives nous ont fourni les méthodes et les outils pour réaliser une étude expérimentale de ces questions. Deux expériences ont été menées afin d'isoler des invariants et des lois géométriques capables de décrire les liens entre les qualités formelles des objets du monde physique et celles du monde mental des concepteurs. Nos résultats expérimentaux nous ont permis de mettre en évidence des indices géométriques significatifs dans le traitement perceptif de la qualité formelle de courbure ainsi que dans l'élaboration des configurations spatiales complexes en relation avec les outils de représentation (en particulier, les outils numériques)<br>Design processes rely on the interaction between virtual space of possibility and real space of constructability: this interaction is performed and managed in the designer's mental space. In contemporary Non Standard architecture formal complexity and digital tools are creating a growing gap between virtual space (possibility) and real space (constructability). Our these's aim is to contribute at the understanding of the position of designer's mental space face to this gap. One of our objectives was the definition of a scientific reference frame for the experimental study of the relationships between the designer's mental space and the world's physical space. Cognitive sciences provided the methodology and tools necessary to perform a scientific study of those questions. Two experiments were conduced to identify geometrical invariants and laws which could relate the formal qualities of physical space objects and the correspondent mental space representations. Our results revealed significant data about the perceptual elaboration of the formal qualities of curvature and of complex spatial configurations, in relation with different representation tools (physical scale models, numerical models, drawings)

Toute forme de conception repose sur les rapports entre l'espace virtuel des possibles et l'espace réel du réalisable : ce qui fait le lien entre les deux et qui en établit le rapport est l'espace mental du concepteur. Dans l'architecture contemporaine Non-Standard, en raison de la complexité formelle et de l'emploi presque exclusif des outils numériques, nous avons constaté un décalage qui semble s'agrandir entre le monde virtuel des possibles et le monde actuel du réalisable : ce constat nous a amené à nous questionner sur la position du monde mental du concepteur en relation avec un tel décalage. Ce travail de thèse a été conçu afin de contribuer à la définition d'un cadre scientifique pour l'analyse des relations entre espace mental et espace physique dans la conception spatiale : les sciences cognitives nous ont fourni les méthodes et les outils pour réaliser une étude expérimentale de ces questions. Deux expériences ont été menées afin d'isoler des invariants et des lois géométriques capables de décrire les liens entre les qualités formelles des objets du monde physique et celles du monde mental des concepteurs. Nos résultats expérimentaux nous ont permis de mettre en évidence des indices géométriques significatifs dans le traitement perceptif de la qualité formelle de courbure ainsi que dans l'élaboration des configurations spatiales complexes en relation avec les outils de représentation (en particulier, les outils numériques).