Dissertations / Theses: 'Matériaux de constructions'

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Achchaq, Fouzia. "Étude hygro-thermique de matériaux isolants fibreux." Amiens, 2008. http://www.theses.fr/2008AMIE0122.

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Abstract:

L'objectif de la thèse est l'amélioration des connaissances du comportement hygro-thermique d'isolants de nature minérale et végétale utilisés dans le bâtiment. Deux milieux non tissés sont choisis : la laine de verre et la laine de chanvre. Trois aspects constituent cette étude. La caractérisation structurale des laines aux échelles macroscopique et microscopique (VER, microporosité. . . ), puis une caractérisation hydrique en condition isotherme (sorption/désorption, méthode de la coupelle, microscope électronique à balayage électronique environnemental. . . ) et enfin, une caractérisation thermo-physique (ATG, méthode Alembêta, conductivité thermique. . . )
The thesis objective is the understanding of hydric and thermic behavior of mineral and plant insulators used in building field. Two not weaved medias are chosen : glass wool and hemp wool. Three aspects constitute this study. The stuctural characterization of wools according macroscopic and microscopic scales (EVR, microporosity. . . ), then a hydric characterization in isothermal condition (sorption/desorption, cup test, ESEM. . . ) and finally, a thermic characterization (ATG, method Alembêta, thermal conductivity. . . )

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Pérez-Gómez, David. "Seismic reliability of Reinforced Concrete buildings erected on hard soil nearby epicenter (case of Guerrero, Mexico)." Thesis, Paris Est, 2009. http://www.theses.fr/2009PEST1066/document.

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Abstract:

Cette recherche s’appuie pour certaines données, fournies par des institutions mexicaines sur des bases de donnée réelle. L’objectif est de mesurer les indices de fiabilité des bâtiments en béton armé soumis à des forces sismiques réelles avec épicentre proche, construits sur un sol rigide. Il existe une nécessité d’évaluer l’effet des incertitudes affectant les bâtiments de l’État de Guerrero, du fait que la recherche géophysique un estime GAP sismique avec une zone de 220x90 2km , qui produirait un événement sismique de magnitude Mw=8.4. Nous avons déterminé que la période prédominante de site dans un intervalle de 0.034 à 0.36 [Pérez D. and Mebarki A., 2007]. Nous obtenons ceci, avec l’interprétation de 3600 séismes réels d’une base de données de la SMIS, sélectionnés pour leur grande magnitude et épicentre proche. Lorsque l’ordonnée du spectre de réponse du sol est plus grande que celle du spectre du code, on doit approfondir l’analyses des bâtiments qui s’y trouvent du fait du plus grand risque de dommage et effondrement. Trois propositions de bâtiments de différentes résistances apparaissent, à savoir : 1. Calculer avec les propriétés des matériels de l’Etat de Guerrero. 2. Calculer avec les propriétés de la région centre du pays [RCDF], comme l’on fait actuellement, et, 3. Estimer une dégradation de résistance des bâtiments pour les séismes observé dans le passé. La capacité de résistance latérale du bâtiment est estimée avec deux types d’analyse. Il s’agit de : 1. Static Adaptive Pushover Analysis [DAP], avec laquelle nous mesurons le niveau de ductilité que développe le bâtiment, connaissant le point de plastification et la déformation ultime de chaque bâtiment. 2. Incremental Dynamic Analysis [IDA], pour évaluer en fonction de temps la résistance des bâtiments, soumis à des événements sismiques réels avec changement d’échelle et détermine les moments et la durée de l’état limite du bâtiment a été dépassé. On a observé que les indices de fiabilité dans les bâtiments soumis à des forces sismiques avec épicentre proche, dépendent beaucoup des conditions de sol et de la magnitude du séisme. Les effets de site changent de manière significative quand la magnitude de l’événement sismique augmente, ce qui fait varier les indices de fiabilité des bâtiments. Cette variation montre de l’importance à connaître les propriétés des matériaux de l’État de Guerrero, parce qu’ils influencent grandement sur la période fondamentale de l’édifice
With real information provided by Mexican Institution, we begin this research. The objective is to measure the indexes of reliability of reinforced concrete buildings subjected to real seismic forces with near epicenter, erected on hard soil. There is a need to assess the uncertainty affecting the buildings in the State of Guerrero, since geophysical researches estimate a GAP of area of 220x90 2 km , which will generate an earthquake of Magnitude Mw=8.4. We expect that the predominant period has a range of 0.034 to 0.36 sec [Pérez D. and Mebarki A., 2007]. We achieved this, with the interpretation of 3600 real earthquake from a database of SMIS, selected by their great magnitude and near epicenter. Where the ordinate of the response spectrum of the ground should be superior than the design spectra, thereby considering the buildings that are at greatest risk of damage or collapse. Three proposals for buildings with different resistance emerge, that are: 1. To calculate according to the properties of the materials in the State of Guerrero. 2. To calculate with the properties of the region central of the country [RCDF], as currently done and. 3. To estimate a degradation of resistance of the buildings for the earthquakes suffered in the past. The capacity of lateral resistance of the buildings is considered with two analysis types, that are: 1. Static Adaptive Pushover Analysis [DAP], which measures the level of ductility that develops the building, knowing with this, the yield point and the ultimate capacity of each building. 2. Incremental Dynamic Analysis [IDA], in which the resistance of the building is evaluated in the time-history, with real seismic events scaled to know the duration in which the value of the state limit of the building has been exceeded. We observed that the indexes of reliability in the buildings subject to seismic forces with near epicenter are highly dependent on the conditions of ground and the magnitude of the earthquake. The effects of site changes significantly, when the magnitude of the seismic event increases, that make vary the building reliability indexes. These variations show the great importance and attention that should be devoted to properties of the materials in the State of Guerrero, because they influence significantly the fundamental period of the buildings
Con información real proporcionada por instituciones mexicanas iniciamos este trabajo de investigación. El objetivo es medir los índices de confiabilidad de los edificios de concreto reforzado sometidos a fuerzas sísmicas reales con epicentro cercano, construidos sobre un suelo rígido. Existe una necesidad de valorar la certidumbre en los edificios del estado de Guerrero, debido investigaciones de geofísica que estiman un GAP de área de 220x90 2km que generaría un evento sísmico de magnitud Mw=8.4. Determinamos que el periodo predominante tiene un intervalo de 0.034 a 0.36 [Pérez D. and Mebarki A., 2007]. Logramos esto, con la interpretación de 3600 sismos reales de una base de datos de la SMIS, seleccionados por su gran magnitud y epicentro cercano. Donde la ordenada del espectro de respuesta del suelo debe ser mayor a la del espectro de diseño, con ello considerar a los edificios que se encuentren con mayor riesgo de daño o colapso. Tres propuestas de edificios de diferentes resistencias surgen, que son: 1. Calcular con las propiedades de los materiales del estado de Guerrero. 2. Calcular con las propiedades de la región centro del país [RCDF], como se hace actualmente y, 3. Estimar una degradación de resistencia de los edificios por los sismos sufridos en el pasado. La capacidad de resistencia lateral del edificio se estima con dos tipos análisis, estos son: 1. Static Adaptive Pushover Analysis [DAP], con el cuál medimos el nivel de ductilidad que desarrolla el edificio, conociendo con esto, el punto de fluencia y el de capacidad última de cada edificio. 2. Incremental Dynamic Analysis [IDA], se evalúa la resistencia del edificio en la historia del tiempo, con eventos sísmicos reales escalados para conocer el momento en el cuál el valor del estado límite del edificio ha sido excedido. Se observó que los índices de confiabilidad en los edificios sujetos a fuerzas sísmicas con epicentro cercano, dependen mucho de las condiciones de suelo y la magnitud del sismo. Los efectos de sitio cambian de manera considerable cuando la magnitud del evento sísmico aumenta, lo que hace variar los índices de confiabilidad de los edificios. Esta variación le da importancia a conocer las propiedades de los materiales del estado de Guerrero, porque influyen en el periodo fundamental del edificio

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Ruzicka, Martin. "Optimisation d'un procède de moussage protéinique de pates argile-ciment : conséquences sur le comportement physicomécanique du matériau durci." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0090.

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Abstract:

Ce travail étudie le composite argile-ciment, allégé par un entraîneur d air protéinique. La partie argileuse est un sous-produit d'exploitation de granulats, actuellement inutilisé. L’entraîneur d'air est de l'hémoglobine extraite de sang bovin, c est-a-dire, un déchet revalorisé de l'industrie agroalimentaire. La nature argileuse et le caractère mousseux du matériau rendent très complexe son comportement à l'état frais ainsi qu'à l'état durci. En vue de l'application du matériau dans l'industrie du bâtiment, il s'avère absolument indispensable de maitriser ce comportement. C’est pourquoi, l'étude et l’optimisation de ce comportement font l'objet du travail. En première partie est effectuée une revue des aspects théoriques sont notamment abordées les notions de comportement des argiles leurs interactions avec le ciment et la matière. Protéinique ainsi que la problématique du moussage. La deuxième et la troisième partie présentent respectivement des caractéristiques des composants du matériau étudie et les techniques expérimentales utilisées. La quatrième partie est consacrée aux résultats expérimentaux et à leur analyse. Concernant le matériau frais, l'intérêt est essentiellement porté sur la formation de mousse et sa rhéologie. Les influences du PH des constituants, des traitements chimiques etc. Sont exposées. Le comportement à l état durci, et les impacts des différents traitements utilisés sont évalués. Enfin, l’objectif étant la mise au point d'un matériau de construction possédant des propriétés satisfaisantes, on propose à base des résultats expérimentaux une composition et des conditions de moussage optimales
This work studies the clay-cement composite foamed by a proteinic airentraining agent. The clayey part is presently an unused by-product of the exploitation of clay-containing sands. The air-entraining agent, recycled hemoglobin of ox-blood, is also an industrial waste-product. The clayey nature and the foamy character of the material make very complex its behavior in the fresh state as well as in the hardened state. In view of the material application in the building industry, it is absolutely indispensable to control this behavior. Therefore, the study and the optimization of this behavior make the object of this work. In the first part, some theoretical aspects are reviewed. Notably, the elements of clay behavior, its interactions with the cement and proteinic matter as well as the principles of foaming are given. The second and the third part present some characteristics of the mixture components and the applied experimental techniques respectively. The fourth part treats and analyzes the experimental results. Concerning the fresh material, we study the creation of foamed mixture and its rheology. Influences of the ph, of the constituents and of the chemical treatments are exposed. The behavior in the hardened state and the impacts of some treatments are evaluated. Finally, having in view a material of construction possessing the satisfactory properties and considering the results of the study, an optimal composition and foaming conditions are expressed

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Rajhi, Ramzi. "Calcul des structures en thermo-élasto-plasticité cyclique, fiabilité et sensibilité aux paramètres matériaux." INSA de Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAM0002.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de déterminer les sensibilités d'un modèle phénoménologique donné à ses propres paramètres. Notons que la démarche doit être indépendante du choix du modèle. Pour cela, trois modèles de comportement ont été considérés et appliqués chacun à deux cas de structures reflétant des situations industrielles réelles. Les modèles en question sont l'isotrope linéaire, le cinématique linéaire et le modèle de Chaboche à deux variables cinématiques. Les structures considérées sont : le Bi-tube et la structure VINIL (VIrole à NIveau Libre). Les paramètres matériaux ont été identifiés en tenant compte de deux aspects très importants : la dépendance à la température et les incertitudes des mesures. Auparavant, ces aspects ont été souvent négligés à cause du coût des réalisations expérimentales ou du manque des données statistiques. En premier temps, les densités de probabilités des paramètres matériaux ont été déterminés en tenant compte de la variabilité vis-à-vis de la température et la disparité vis-à-vis des aléas des tests d'identification. Ceci nous a permis d'exécuter des calculs de fiabilité pour une première structure : le Bi-tube. Les dérivations de l'indice de fiabilité par rapport aux moyennes des paramètres aléatoires nous ont permis de relever les valeurs des sensibilités aux divers paramètres en question. Nous avons pu constater que les techniques fiabilistes convergent toutes vers des résultats très proches, ce qui permet de conclure la convexité de l'état limite et d'affirmer la suffisance des calculs du type FORUM (First Order Reliability Method). En deuxième temps et étant donnée la difficulté d'appliquer des calculs fiabilistes à certains cas pratiques (VINIL), nous avons proposé de critiquer l'influence des paramètres des modèles phénoménologiques, non pas à travers les "sensibilités fiabilistes" mais en se basant sur les "sensibilités physiques". Afin de tenir compte de la non-constance des paramètres matériaux, le concept de sensibilités a du être étendu et des investigations à travers les mesures des fonctions ont été apportées. Ainsi, nous sommes arrivés à obtenir les résultats désirés sous deux formes : des sensibilités dépendantes de la température et des sensibilités dépendantes de l'ordre de la norme appliquée pour la "mesure" des paramètres matériaux. Une attention particulière est accordée à la comparaison des résultats de ces deux formes de sensibilités et nous avons montré qu'elles permettent toutes les deux d'obtenir les mêmes sensibilités critiques.

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Hoang, Viet Hai. "Interaction fluide-structure : comportement tribologique des matériaux minéraux à base cimentaire à l'état frais." Rennes, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAR0036.

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Abstract:

Dans le but de caractériser les propriétés de frottement d’un contact matériau cimentaire à l’état frais et une paroi métallique, indéformable en mouvement, nous avons été amenés à développer et fiabiliser un tribomètre pion sur plan à oscillation harmonique. Cet instrument de mesure est ensuite utilisé pour étudier les propriétés tribologiques d’échantillons normalement consolidés. La gamme de chargement normal est comprise entre 21,7 kPa et 358 kPa. La gamme de vitesse de glissement est comprise entre 10-3 m/s et 10-1 m/s. La gamme de rugosité de type aspérité (Ra) est comprise entre 0,52 et 100 µm. Cette étude permet d’aboutir à la formulation d’une loi de frottement. Enfin, une partie du travail est consacrée à l’étude et au contrôle de la réduction du frottement pariétal en ayant recours à une technique de polarisation électrique
The tribological properties of cement based material and rigid metallic wall are studied. The range of normal stress is 21,7 – 358 kPa. The range of slip velocity is 10-3 – 10-1 m/s. The roughness is characterised by the Ra indicator and the analysed range is 0. 52 – 100 µm. Thus, the average structure of the material is taken into account in the study. This experimental study is realised by mean a tribometer. Such device is developed and validated in the laboratory. Finally, the wall friction reduction is studied and an electrical technique is used. Such technique induces the interface lubrication. The control of the lubrication regime was studied

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

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Abstract:

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

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Carjaval, Moncada Claudio Andrés. "Evaluation probabiliste de la sécurité structurale des barrages-poids." Clermont-Ferrand 2, 2009. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01298893.

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Abstract:

L'objectif de la thèse est d'aborder l'évaluation de la sécurité structurale d'un barrage par une approche d'analyse de fiabilité. Notre travail est focalisé sur la catégorie des barrages-poids et propose des méthodes probabilistes pour la modélisation des propriétés des matériaux et des sollicitations. Pour la modélisation probabiliste des propriétés des matériaux, notre travail se focalise sur le corps des barrages-poids en béton. Les méthodes développées mettent en oeuvre : -l'analyse des dispersions des propriétés des matériaux aux différentes échelles spatiales, une démarche de fusion des informations disponibles et l'utilisation des relations physiques entre les résistances du béton des barrages. Concernant la modélisation probabiliste des sollicitations, nous focalisons notre recherche sur les actions hydrauliques, qui constituent les principales actions agissant sur les barrages. Les méthodes développées présentent deux principaux aspects innovants par rapport à une démarche d'ingénierie classique : la prise en compte de divers scénarios de crues et la prise en compte de la variabilité de la cote de la retenue avant l'occurence d'un événement hydrologique. La modélisation probabiliste de l'état-limite de résistance à l'effort tranchant, couplé avec l'ouverture de fissures est basée sur des méthodes classiques d'analyse de fiabilité, telles que les méthodes FORM/SORM et les méthodes de simulation de Monte-Carlo. L'application des méthodes développées est réalisée sur plusieurs cas de barrages en service. En terme de valorisation, nous proposons des recommandations et des outils opérationnels permattant la mise en oeuvre des méthodes développées

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Perrot, Arnaud. "Conditions d'extrudabilité des matériaux à base cimentaire." Rennes, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAR0017.

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Abstract:

L’extrusion des matériaux à base cimentaire est un procédé de mise en forme encore très peu utilisé et étudié. Notamment, les propriétés de l’écoulement d’extrusion de ces pâtes fermes sont encore méconnues. La possibilité d’extruder des matériaux à base cimentaire apparaît comme prometteuse dans le domaine de la préfabrication d’éléments présentant des résistances mécaniques élevées. L’étude du comportement rhéologique et tribologique a démontré le comportement plastique frottant des matériaux étudiés. La mesure de la perméabilité et des caractéristiques de compressibilité du squelette granulaire montre que les temps caractéristiques du phénomène de filtration er du procédé d’extrusion sont proches. L’ajout d’une sollicitation de vibration modifie la rhéologie du matériau (réduction du seuil de cisaillement liée à la vitesse de la vibration). L’observation de la typologie de l’écoulement d’extrusion axisymétrique engendré par le mouvement d’un piston à travers un rétrécissement brutal montre le développement de deux zones consolidées au cours de l’extrusion. La première zone est située à proximité du piston et la seconde constitue la zone morte. Un modèle analytique simplifié permettant de calculer l’effort d’extrusion pour cette géométrie en intégrant les hétérogénéités induites par l’écoulement est développé et validé. Un procédé de mise en forme continu possiblement applicable industriellement est ensuite testé : l’extrusion à vis des matériaux. Les résultats montrent qu’avec une vitesse de rotation de la vis suffisante, l’écoulement généré est non drainé et le matériau reste homogène. La pertinence du couplage entre vibration et extrusion est aussi démontrée. Ce couplage permet une diminution des efforts d’extrusion. Finalement, les limites du domaine d’extrudabilité en vitesse de rotation de la vis et en vitesse de vibration sont déterminées et visualisées sur un graphique bidimensionnel
Cement based material extrusion is not yet a very common forming process. As example, extrusion flow properties of such firm pastes are not well described. The possibility to extrude cement base materials seems to be very promising in the scope of high mechanical performance﷡precast concrete. The study of the rheological and tribological behaviour shows that the studied materials exhibit a frictional plastic behaviour. The measurements of the permeability and compressibilty properties of the granular skeletons indicate the time of fluid filtration and the extrusion time are close. ﷡The addition of a vibration change the materials rheology (yield stress reduction with the vibration velocity). The observation of the axisymetrical flow typology induced by a ram displacement toward a square entry die shows the development of two dewatered zones during the extrusion. The first zone is located near the ram and the second is the dead zone. A simplified analytical model allow to compute the extrusion force, in such geometry, integrating the flow induced heterogeneities. An ininterrupted forming process industrially working is then studied: the material screw extrusion. Results show that with a sufficient rotation velocity of the screw, the induces flow is undrained and the material stays homogeneous. The pertinency of a coupling between vibration and extusion is then demonstrated. Such coupling allows to reduce the extrusion force. Finally, the limits of the extrudability domain in rotation velocity and vibration velocity is determined and plotted in two dimensions

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Ahmat, Charfadine Mahamat. "Etude expérimentale des propriétés thermophysiques des matériaux locaux du Tchad : application au confort thermique de l'habitat." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10021.

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Abstract:

La construction en matériau terre étant celle la plus utilisée au Tchad, ce travail présente une étude technique de ce matériau. Différentes analyses ont été menées afin de caractériser ce matériau, principalement en ce qui concerne les caractéristiques thermo physiques qui affectent considérablement le confort de l'habitat. L'étude a porté sur le matériau terre, mélangé à la paille dans une proportion bien donnée, prélevé dans les différentes zones climatiques du Tchad. Les différentes valeurs de la conductivité thermique, de la diffusivité de ces matériaux et leurs variations en fonction de la teneur en eau sont présentées. Une étude particulère sur la conductivité thermique de la zone sahélienne 'N'Djaména) a été faite, ce qui a permis de faire des calculs de note de confort par simulation avec le logiciel CODYBA dans deux habitats de même conception géométrique mais avec des enveloppes respectivement en terre et en ciment. Ces calculs ont confirmé un meilleur confort thermique de l'habitat en terre que l'habitat en ciment. Toutefois, les caractéristiques mécaniques et la résistance à l'eau des terres doivent être améliorées par les recherches de liants et d'enduits locaux économiques adaptés.

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Thomas, Jean-Jacques. "Contrôle non destructif des matériaux et des structures par analyse dynamique non linéaire." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1995. http://www.theses.fr/1995EPXX0020.

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Hannawi, Kinda. "Conception, caractérisation physico-mécanique et durabilité de nouveaux matériaux de construction à caractère environnemental : application dans la technologie des constructions." Rennes, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAR0012.

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Abstract:

Notre travail de recherche s’inscrit dans le contexte du développement durable. Il étudie les potentialités de valorisation de déchets plastiques comme nouvelle source de matière pour le secteur de la construction et tente d’élaborer de nouveaux matériaux composites incorporant des granulats plastiques. Pour élaborer ces composites, trois types de plastiques (PC, PET1 et PET0. 1) ont été introduits dans des mortiers cimentaires par substitution à des pourcentages volumiques définis de sable (3%, 10%, 20% et 50%). Les mortiers obtenus ont été caractérisés par l’étude de leurs propriétés microstructurales, physiques et mécaniques. Leur durabilité a été également étudiée à l’aide d’essais de dégradation physique, thermique et chimique. Les résultats obtenus montrent que l’introduction des granulats plastiques dans les mortiers cimentaires entraîne une modification de la microstructure, une augmentation de la porosité connectée et de la perméabilité, et une diminution de la résistance en compression et en traction. En contrepartie de cette baisse de résistance, l’incorporation de granulats plastiques donne des matériaux plus légers, significativement plus ductiles, qui manifestent une grande capacité de déformation et une faible aptitude à la fissuration de retrait. Ces mortiers composites présentent également un réel intérêt du point de vue de l’isolation thermique et acoustique car leur conductibilité est plus faible et la propagation des ondes acoustiques y est ralentie. L’ensemble des résultats présentés permet de conclure que dans de nombreuses applications où la résistance à la fissuration due aux déformations imposées est un critère de performance, l’incorporation de granulats plastiques peut constituer une solution pertinente pour améliorer la durabilité. Les bétons de granulats plastiques représentent en définitive une voie réelle de valorisation du plastique en fin de vie
Our research is part of sustainable development. It studies the potential use of waste plastics as a new source of material for construction sector and attempts to develop new composite materials incorporating plastic aggregates. To elaborate these composites, three types of plastic (PC, PET1 and PET0. 1) were introduced into cement mortars by replacing defined volume percentages of sand (3%, 10%, 20% and 50%). The mortars obtained were characterized by studying their microstructural, physical and mechanical properties. Their durability has also been studied using the tests of physical, thermal and chemical degradation. The results obtained show that the introduction of plastic aggregates in cementitious mortars causes a change in the microstructure, an increase in connected porosity and permeability, and a decrease in compressive and tensile strength. In counterpart of this reduction in strength, the incorporation of plastics aggregates gives lighter materials, significantly more ductile, which show a large deformation capacity and low ability to shrinkage cracking. These mortar composites also show a real interest in terms of thermal and acoustic insulation because their conductivity is lower and the acoustic wave propagation is slowed. All results presented allow concluding that in many applications where resistance to cracking due to imposed deformations is a performance criterion, the incorporation of plastic aggregates can be an effective solution to improve the durability. The Concretes with plastic aggregates represent ultimately a real path for plastic valorization at the end of life

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Comair, Fadi Georges. "Etude des propriétés thermiques et mécaniques des matériaux de construction : application à l'habitat du Moyen-Orient." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10077.

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Abstract:

L'objectif majeur de cette recherche est de tracer les orientations necessaires pour une reglementation thermique de l'habitat en climat mediterraneen. Au cours de ce travail, nous avons etudie les caracteristiques thermophysiques et mecaniques des materiaux de construction tels que les enduits, mortiers, revetements de facades mis en uvre dans les pays du moyen-orient. Les differentes valeurs de conductivite et diffusivite thermique ainsi que la resistance a la compression de ces materiaux ont ete presentees en fonction des parametres suivants: teneur en eau, masse volumique, taux de gachage et pourcentage d'ajout present dans le liant. L'application pratique de ces resultats dans la modelisation thermique des parois opaques du batiment nous a permis de definir les resistances thermiques adaptees pour maintenir les conditions de confort dans les differentes zones climatiques de la region consideree. En se basant sur ces resultats, nous avons suggere des recommandations pour la construction dans ces pays pouvant deboucher sur des solutions architecturales assurant un meilleur compromis entre les exigences thermique, mecanique et economique

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Delhumeau, Gwenaël. "Hennebique et la construction en béton armé, 1892-1914 : des brevets aux matériaux." Paris 4, 1994. http://www.theses.fr/1995PA040184.

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Abstract:

Cette thèse en Histoire de l'art, réalisée sous la direction de B. Foucart, porte sur l'histoire de la construction en béton armé avant la Première Guerre mondiale, et plus spécifiquement sur l'activité de la firme Hennebique dont l'essor est étroitement lié à celui du matériau. Promoteur en 1892 d'un nouveau système de construction, François Hennebique (1842-1921) se trouve en effet, à la fin du siècle, à la tête d'une puissance firme d'ingénierie, véritable multinationale, qui ne cesse de croitre jusqu'à 1914. L'ampleur de l'organisation qu'il met en place afin de diffuser ses brevets, le nombre et la variété des ouvrages qu'il réalise à travers le monde, la notoriété, enfin, de sa maison le démarquent nettement de ses concurrents. Cependant, malgré cette renommée, l'œuvre d'Hennebique n'a, jusqu'à présent, été qu'effleurée par les chercheurs : le déverrouillage récent des archives de la société béton armé Hennebique nous a permis d'étudier de manière approfondie les multiples aspects de l'activité de la firme, éclairant ainsi, de manière plus générale, le développement de l'emploi du nouveau matériau qu'est, au tournant du siècle, le béton armé. Nous avons cherché, dans le cadre de cette thèse, à porter un regard nouveau sur l'évolution de la notion de "système constructif" vers celle d'un "matériau" accédant progressivement à son autonomie. Ce travail consiste, à partir de la plateforme d'observation qu'est l'entreprise Hennebique, à mieux cerner la place et le rôle des principaux acteurs (entrepreneurs, architectes, ingénieurs) de cette transformation qui conditionne l'histoire du béton armé.

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Ekomy, Ango Blaise. "Contribution au stockage d'énergie thermique en bâtiment : déveveloppement d'un système actif à matériaux à changement de phase." Paris, ENSAM, 2011. http://www.theses.fr/2011ENAM0032.

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Abstract:

L'objectif de nos travaux de thèse est de concevoir, dimensionner et fabriquer un système actif à matériaux à changement de phase (MCP) pour le rafraîchissement et réchauffement de la maison Napévomo en région Aquitaine, ce dernier participant au concours Solar Décathlon (SDE2010). L'approche proposé a pour but de fournir au lecteur suffisamment de connaissant en stockage thermique à base de MCP pour entreprendre la conception d'un système de rafraîchissement et de réchauffement d'un bâtiment passif. La démarche utilisée consisté dans un premier temps à faire l'état de l'art des systèmes de stockage thermique à base de MCP et à établir un cahier des Charges du système à concevoir. Ces données ont amèné à proposer un modèle de calcul stationnaire basé sur une approche NUT-ε moyennant la caractérisation préalable des MCP pour dimensionner et concevoir le système. Le dimensionnement étant validé en fonction des pertes de charge et le COP (coefficient de performance). Le système est fabriqué à l'échelle 1. Il est composé de quatre échangeurs Air-MCP. Chaque échangeur renferme un amas contenant de MCP. Ils sont disposés en quinconces sur des colonnes de petits tubes. Un ensemble de dispositifs expérimentaux améliorent la conductivité des MCP ainsi que l'échange thermique entre le système et son environnement. Les essais réalisés sur l'un des échangeurs montrent des résultats encourageants. Ce dernier rafraîchit l'air en 7-8 heures et il permet de régénérer les MCP en 6 heures en moyenne. Lors du concours Solar Décathlon (SDE2010), le système installé dans la maison Napévomo a montré sa capacité à assurer le rafraîchissement de l'air ambiant durant les 6 jours de la démonstraction
The aim of our thesis work is to design size and manufacture an active system to phase change materials (PCM) for cooling and warming the house Napévomo located in Aquitaine, the latter participating in the Solar Decathlon competition (SDE2010). The approach proposed is intended to provide the reader with enough knowledge in thermal storage based on PCM to tockle the design of a cooling and heating system in passive building. The approach started by a state of the art of thermal storage systems based on PCM and determines the design requirements. These data leads us to developed a numerical model based on a static approach NUT-ε through the PCM characterization determine the main dimensioning elements of the system. The design is validated according to the energy loss of the system and it performance coefficient. The system has been manufactured in full size. It consists in four heat exchanger containing the PCM. Each heat exchanger is composed by exchanger a cluster of PCM. They are arranged in staggered rows on columns of tubes. A set of experimental devices has been made to observe the improvement of the heat exchange conductivity between the environment and the heat exchanger containing the PCM. The tests performed on one of the exchangers show encouraging results. Indeed, it enables to cool down in 7-8 hours and to regenerate the PCM during of 6 hours. At the Solar Decathlon (SDE2010), the developed system has proved to be efficient in cooling down the ambient air during the 6 days of the demonstration

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Bouilly, Cristiana Monica. "Caractérisation de l'influence de l'humidité sur les interactions entre les polluants gazeux et les matériaux du bâtiment." La Rochelle, 2007. http://www.theses.fr/2007LAROS186.

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Abstract:

Le domaine de la qualité de l’air intérieur (QAI) attire de plus en plus l’intérêt des chercheurs, intérêt parfaitement compréhensible sachant que les citadins passent plus de 80% de leur temps à l’intérieur des bâtiments. Beaucoup d’études expérimentales ont analysé l’influence des paramètres environnementaux sur le processus d’émission des Composées Organiques Volatils (COV) et sur l’effet de puits des matériaux du bâtiment. Alors que pour la température elles ont conduit à un consensus, pour l’humidité les conclusions sont souvent différentes. Ce constat représente la motivation principale de notre étude. Notre travail traite d’une étude expérimentale sur la détermination des paramètres phénoménologiques et d’une modélisation statique et d’une modélisation dynamique des interactions polluant gazeux/ humidité/ paroi. A ce titre une description des phénomènes est présentée. Compte tenu du manque de données concernant les coefficients phénoménologiques nous avons cherché et trouvé des corrélations entre les caractéristiques physico-chimiques et ces coefficients. De plus, nous avons mené des expérimentations pour caractériser des équilibres d’adsorption polluant/matériau et pour décrire la distribution porosimétrique des matériaux. Ces derniers essais nous permettent de calculer les coefficients de diffusion effectifs des COV et de quantifier la condensation dans les pores. La dernière phase de l’étude a consisté à intégrer les modèles de transfert de masse dans un code de simulation sous MATLAB. Cette approche permet de reproduire le transport des polluants gazeux, de l’humidité dans la paroi et d’étudier l’influence de l’humidité sur les interactions COV/parois
The indoor air quality (IAQ) field has gained considerable interest of many researchers, interest clearly justified by the fact that the citizens spend more then 80% of their time inside of the buildings. During the past 15 years, many experimental studies have dealt with the environmental parameters (temperature, humidity, air velocity…) influence of on the volatiles organic compounds (VOC) emission and the reversible sink effect of materials. While for the temperature all this lead to a general consensus on its influence, the conclusions are very different sometimes even divergent for humidity. This appears as the main reason of our study. Our work implies an experimental study on the phenomena parameters identification involved into the pollutants transport through the building materials and a static and a dynamic modeling on the gaseous contaminants/humidity/wall interactions. To accomplish these items, the phenomena that appear in the pollutant transport process through the building materials are described. The lack in amount of data concerning the transfer coefficients give a good reason to research and to find some relations between the physical - chemical characteristics of VOC and transfer coefficients. The last part of this work implies the integration of the mass transfer models into a simulation code on the Matlab environment. This approach is similar with the thermal transfer models used by CSTB. Within these models we are able to reproduce the gaseous pollutant and humidity transfer in the materials and also we can study the humidity influence on the VOC/ wall interactions at many levels: diffusion level, adsorption and absorption level

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Redares, Christian. "Contribution a l'étude du comportement thermique des batiments en régime transitoire : proposition de differents modèles simplifiés." Perpignan, 1986. http://www.theses.fr/1986PERP0007.

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Abstract:

Proposition et analyse des modeles mathématiques simples établis en regime varie, accessibles aux microordinateurs et rendant compte avec une precision suffisante du comportement thermique des batiments. Les parois opaques sont, dans un premier temps, modelises par differents schemas electriques dont la validite et les limites sont determinees. Proposition de deux modeles de batiment: le premier base sur une description globale des echanges thermiques, le second issu d'une analyse des phenomenes plus fine et d'un decoupage de l'habitat en deux zones. Large eventail de leurs possibilites, coherence des bilans thermiques obtenus a partir de simulations annuelles sont montres. En parallele, etude de la modelisation de la ventilation d'un logement.

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Farooghi, Farzin. "Caracterisation des interfaces de chaussees mixtes : modelisation mecanique, auscultation radar." Rennes, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAR0023.

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Abstract:

L'interface entre couches bitumineuse et hydraulique des structures de chaussées mixtes est étudiée, d'une part via la simulation du cisaillement mécanique de l'interface à l'échelle granulaire et d'autre part via l'analyse de la réponse numérique et expérimentale du bi-couche à un signal radar. Dans la première partie, nous avons d'abord observé, par la méthode analytique, que la présence du décollement diminue considérablement la durée du service de ces structures. Ensuite, nous avons mis en évidence, par la méthode des Eléments Distincts, l'influence du liant et du frottement aux contacts ainsi que la granularité sur la résistance au cisaillement. Dans la deuxième partie, le système radar est appliqué pour détecter les défauts d'interfaces. L'influence de la nature et de l'épaisseur des différents types d'interfaces (saine, décollée et dégradée du matériau hydraulique) est mis en évidence à l'aide de l'amplitude maximale et du temps de retard du signal réfléchi aux interfaces.
The interface between a bituminous and cement pavement of the composite structures is studied, firstly using DEM simulations of a direct shear test and secondly via the analysis of the numerical and experimental response of double-layered to a signal radar. In the first part, we initially observed, by the analytical method, that debonding considerably decreases the life service of these structures. Then, we highlighted, by the Distinct Elements method, the influence of the contact bond, the friction and the particles grading on the shear strength. In the second part, the radar system is applied to detect the interface defects. We highlight the influence of the nature and thickness of the various types of interfaces (bonding , debonding and damaged of cement material) using the maximum amplitude and of the time delay of the signal reflected on the interfaces

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Duprat, Didier. "Contribution à l'amélioration des méthodes de calcul en fatigue et tolérance aux dommages pour la conception, la justification et la maintenance des avions civils." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30268.

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Abstract:

La presente etude s'inscrit dans le cadre des travaux sur la fatigue des structures metalliques des avions civils. La conception, la justification, et la maintenance des structures aeronautiques necessitent l'utilisation de moyens de calculs parfaitement adaptes et fiables pour assurer la securite d'exploitation des avions. Les objectifs sont, d'une part, d'exposer de maniere synthetique et claire les differents modeles et approches utilises, et d'autre part, de proposer des ameliorations portant sur les outils de prevision en fatigue et mecanique de la rupture. Trois themes principaux, choisis pour leur interet industriel, servent de fil conducteur a ce travail de recherche: - concernant la tolerance aux dommages, un programme de maintenance est realise pour les elements structuraux de l'avion susceptibles de poser des problemes en fatigue. Ce programme est caracterise par une date de premiere inspection (seuil de premiere inspection) et des intervalles d'inspection. La reglementation actuelle, guidee par l'advisory circular 25. 571 1a, tolere une determination du seuil sur la base d'une analyse fatigue. Or, l'a. C. 25. 571 1b, en cours de finalisation, demande un calcul en propagation du seuil a partir d'un defaut initial pour certaines configurations geometriques. Apres avoir quantifie les repercussions de ce changement, l'etude propose des perfectionnements des modeles de propagation (prise en compte du comportement petites fissures, integration d'un seuil de non fissuration, propagation dans des zones expansee ou avec interference) et apporte des precisions sur la taille de defaut initial a considerer. - traditionnellement, le calcul en fatigue a l'aerospatiale repose sur l'exploitation de courbes de wohler. L'inconvenient majeur de cette approche (dite globale) est qu'elle necessite pour chaque type de structure et de materiau un nombre important d'essais. En outre, les resultats experimentaux obtenus pour une structure sont difficilement extrapolables a une autre. L'auteur propose une methode de calcul local de l'endommagement sous sollicitation variable uniaxiale. - l'estimation d'une duree de vie en fatigue est actuellement possible pour la plupart des applications rencontrees en aeronautique car elles peuvent etre assimilees le plus souvent a un etat simple de contrainte (traction uniaxiale par exemple). Cependant, le calcul s'avere beaucoup plus complexe si l'etat des contraintes est multiaxial. Il est alors possible de faire appel a des methodes de calcul simplifiees, en ne gardant par exemple que la contrainte principale maximale. Toutefois, ces methodes ne prennent pas en compte la totalite du chargement et ne peuvent predire de maniere fiable une duree de vie. De plus, elles ne sont pas systematiquement conservatives. Un formalisme adapte aux applications aeronautiques, pouvant traiter des sollicitations multiaxiales, est propose dans cette etude. Des essais sous chargement biaxial confirment les estimations de duree de vie

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Bélanger, Jean. "Caractérisation des transferts hygrothermiques dans une enveloppe de bâtiment en bois par la résolution d'un problème inverse par l'optimisation des propriétés physiques des matériaux." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69706.

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Abstract:

Le présent mémoire porte sur la mise en place d'un modèle mathématique permettant la résolution du problème inverse du transfert de chaleur et d'humidité dans une enveloppe de bâtiments par l'optimisation des propriétés physiques des matériaux. Ce modèle a permis de répondre à l'objectif principal du mémoire qui est de caractériser les échanges de chaleur et d'humidité se produisant à l'intérieur d'une enveloppe de bâtiment en bois dans le contexte climatique québécois. Afin de mettre en place ce modèle mathématique, plusieurs étapes ont été réalisées. Premièrement, des simulations numériques ont été faites avec le logiciel WUFI dans le but de compléter une analyse de sensibilité. Cette analyse de sensibilité a, par la suite, été utilisée afin de cibler les propriétés physiques des matériaux ayant le plus d'impact sur la réponse du modèle. Une fois l'analyse de sensibilité complétée, les résultats obtenus ont servis à mettre en place un algorithme prédictif à l'aide Matlab. Ces algorithmes permettent de prédire l'évolution de la température et de l'humidité dans le temps en fonction de plusieurs paramètres. Le modèle prédictif est ensuite utilisé afin de réaliser l'optimisation des propriétés physiques du modèle. Cette optimisation est faite par rapport aux données réelles recueillies par les capteurs installés dans l'enveloppe d'un bâtiment de la Ville de Québec. Plusieurs modifications ont été faites dans le modèle afin d'augmenter la précision de celui-ci. Les résultats obtenus aux différentes modifications sont analysés.

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Khoufache, Nabil. "Contribution à la restructuration des ouvrages d'assainissement en maçonnerie au moyen de matériaux composites." Artois, 2008. http://www.theses.fr/2008ARTO0209.

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Abstract:

De toutes les villes du monde, c'est actuellement Paris qui possède le réseau le plus vaste d'égouts. Beaucoup datent du 19ème siècle et sont toujours en service. Même si la majorité de ces ouvrages continuent à fonctionner, leur état général se dégrade inexorablement. Cette étude s'intègre dans le projet RESAME. Une réduction des coûts de réhabilitation de l'ordre de 20% à efficacité équivalente constitue l'objectif principal de ce sujet tout en diminuant le temps d'intervention sur site. L'objectif de cette thèse, en grande partie bibliographique, est de proposer une campagne expérimentale qui permette de mettre au point un procédé de renforcement ou de réparation adapté aux ouvrages d'assainissement visitables de forme ovoïde en maçonnerie meulière. La première partie de la thèse permet de retracer l'histoire, de donner les différentes étapes de la construction des égouts de Paris et de faire le point sur les pathologies et les techniques de réparation et d'auscultation de ces ouvrages. Une synthèse bibliographique sur l'application de cette technique de réparation à des ouvrages en maçonnerie complète cette partie. La seconde partie, à caractère expérimentale, a pour but de caractériser les matériaux et en particulier l'interface enduit/colle/composite. Les ouvrages sans renfort ont été modelisés pour prévoir les mécanismes de ruine (rotules). En effet, du fait de la complexité des ovoïdes en meulière, les essais sont menés pour cette campagne expérimentale sur des voûtes en meulière renforcé ou non. Les essais de caractérisation réalisés sur des pierres meulières ont permis de mettre en évidence la difficulté de caractériser ces pierres du fait de l'hétérogénéité du matériau. Le collage du tissu composite à base de fibres de carbone (Freyssinet) sur une voûte en maçonnerie enduite s'est avéré adaptée au renforcement de celle-ci. La présence du tissu a permis de retarder l'ouverture des fissures et de réduire la flèche. Pour une charge de 250 kN, la flèche est de 2,8 mm pour une voûte non renforcée et de 1 mm pour une voûte renforcée
Of all the cities in the world, it is curently Paris which has the largest network of sewers. Many date from 19th century and are still in use. Although most of these sewerages continue to operate, their general condition is deteriorating inexorably. This study is part of the RESAME project. A reduction in rehabilitation costs of about 20% efficiency equivalent is the principal objective of this project while reducing time on-site. The aim of this thesis, largely literature, is to propose an experimental program that willl develop a process of reinforcement or repair works adapted to visited sewerages with ovoid shape in masonry millstone. The first part of this thesis enables to recount history, to give the various stages of construction of sewers of Paris and to take stock of the pathologies, the repair techniques and of the auscultation of these structures. A bibliographical summary on the application of this technique to repair masonry structures complete this part. The second part, from an experimental aspect, aims to characterize materials and in particular the interface coating/glue/composite. The structure without reinforcements were modelled to predict the mechanisms of ruins (kneecaps). Indded , given the complexity of ovoid in millstone, the tests are conducted for this experimental program on vaults in millstone reinforced or not. The characterization tests performed on millstone have identified the difficulty of characterizing these stones because of the heterogeneity of the material. The bonding composite fabric-based carbon fibers (Freyssinet) on a masonry vault has been coated adapted to strengthen it. The presence of fabric, helped delay the opening of cracks and reduce the displacement of. For a load of 250 kN, the keystone is 2. 8 mm for a non-reinforced vault and 1 mm for a reinforced vault

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Hammouda, Abdelaziz. "Etude au séisme des structures élastoplastiques : Cas de l'oscillateur simple." Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0009.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour ambition d’apporter quelques éclairages sur le comportement des structures inélastiques soumises à des sollicitations périodiques de type sismique. L’étude sera retreinte à un système à un degré de liberté. L’objectif de l’étude est de dégager des zones comportementales de l’oscillateur reliées à la théorie moderne des systèmes dynamiques non linéaires. Cette étude s’intéresse donc à une loi de comportement simple élastoplastique dans un cadre dynamique : on peut ainsi parler de "Rhéologie dynamique" pour caractériser un tel oscillateur inélastique. Notre première motivation est d’analyser le comportement dynamique d’un oscillateur avec une technique utilisée dans le domaine des systèmes dynamiques non réguliers. On procède à l'étude de la stabilité et de la dynamique d'un oscillateur élastoplastique symétrique non amorti. Cette étude a permis de lier les propriétés dynamiques (cycle limite…) aux caractéristiques mécaniques (adaptation, accomodation), et un diagramme de bifurcation est mis en évidence numériquement. L'étude est enrichie par la suite par l'introduction d'un amortissement visqueux. Enfin, la dynamique d'un oscillateur élastoplastique parfait amorti et asymétrique, soumis à une excitation extérieure harmonique, est traitée. L'effet de rochet est ainsi mis en évidence. Ces analyses ont permis de proposer des recommandations qui peuvent certainement être prises en compte, comme paramètres supplémentaires, dans la philosophie de conception sismique
: The purpose of this thesis is to take into account the behavior of inelastic structures subjected to periodic loading of seismic type. The study will be limited to a system with a single degree of freedom. The aim of the study is to investigate some behavioral domains of the oscillator connected to the modern theory of the nonlinear dynamic systems. This work deals with simple elastoplastic constitutive law within a dynamic framework. The concept of «Dynamic Rheology" can be used to characterize such an inelastic oscillator. Our first motivation is to analyze the dynamic behavior of an oscillator with a method used in the field of non-smooth dynamic systems. The first stage is to study stability and dynamics of an undamped symmetrical elastoplastic oscillator. This study made it possible to link the dynamic properties (limit cycles…) with the mechanical characteristics (shakedown, alternating plasticity). A bifurcation diagram is numerically highlighted. The study is enriched thereafter by introduction of viscous damping. Finally, stability and dynamics of an asymmetrical perfectly elastoplastic oscillator, subjected to a harmonic external excitation, is treated. The ratcheting phenomenon is theoretically simulated. These analyses lead to some recommendations, in term of symmetrical property that can be taken into account in the philosophy of seismic design

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Sellier, Alain. "Modélisations probabilistes du comportement de matériaux et de structures en génie civil." Cachan, Ecole normale supérieure, 1995. http://www.theses.fr/1995DENS0012.

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Abstract:

Des méthodes de calcul basées sur la théorie des probabilités sont développées. Elles permettent d'étudier la sécurité de structures métalliques à assemblages semi-rigides et la sécurité de structures en béton arme. Ces méthodes sont également intéressantes pour la modélisation de matériaux hétérogènes. Elles permettent alors de développer une loi de comportement du béton intégrant des phénomènes aussi divers que la localisation des déformations, les effets d'échelle ou les mécanismes physico-chimiques de la réaction alcali-granulats

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Martinez, Thomas. "Revêtements photocatalytiques pour matériaux de construction : formulation, évaluation de l'efficacité et écotoxicité." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/2024/.

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Abstract:

La photocatalyse est un procédé qui présente un fort potentiel dans le traitement de la pollution organique, qu'elle soit en phase gazeuse, en phase aqueuse ou biologique. Généralement, des particules ultrafines de TiO2 sont employées pour leurs performances photocatalytiques élevées mais également pour leurs propriétés de super-hydrophilie sous irradiation UV à l'origine de propriétés autonettoyantes. L'objectif de ce travail est de conférer aux matériaux de constructions des propriétés photocatalytiques qui permettent de lutter contre la pollution atmosphérique et contre le développement des algues sur les parements en béton. Dans ce but le photocatalyseur a été mis en œuvre dans un revêtement de type lasure. Ce type de produit a été choisi pour son intérêt architectural : il permet le traitement des surfaces existantes tout en conservant leur aspect initial. En outre, il permet d'optimiser les quantités de photocatalyseur utilisées, le phénomène de photocatalyse étant un phénomène de surface. Le travail de formulation de la lasure a été effectué en utilisant des constituants exempts de solvants organiques afin de limiter la toxicité du produit final. La stabilité et l'homogénéité de la lasure ont été vérifiées dans son état de stockage. L'adhésion du revêtement obtenu a été évaluée par des essais d'abrasion. L'efficacité de la lasure a été étudiée vis-à-vis de plusieurs polluants représentatifs de la pollution atmosphérique : les oxydes d'azote (NOx) et un mélange de COV (BTEX : benzène, toluène, ethylbenzène, xylènes). Les propriétés d'inhibition des croissances biologiques ont été évaluées sur l'algue Chlorella, une espèce d'algues souvent rencontrée dans la composition microbiologique des salissures des façades. Dans le but d'étudier l'innocuité de la formulation, les émissions de COV de la lasure ainsi que l'impact toxique et génotoxique d'un re-largage dans le milieu aquatique ont été évalués. Un banc de mesure a été conçu et mis en œuvre afin d'étudier l'influence du matériau photocatalytique (formulation et support d'application) et des conditions opératoires (humidité, concentration initiale en polluant, temps de contact entre le gaz et la surface photocatalytique) sur l'oxydation photocatalytique des COV et des NOx. Les résultats ont montré que les performances dépendaient du taux d'humidité de l'air et de la concentration initiale en polluants mais également de la nature du substrat utilisé pour l'application du revêtement. Par ailleurs, les essais de durabilité de la lasure appliquée sur support mortier ont montré que les performances d'abattement des NOx n'étaient pas impactées par l'application de cycles d'abrasion. Les essais de croissance biologique ont été menés à l'aide de deux dispositifs permettant de simuler deux conditions environnementales différentes : un écoulement de l'eau sur les surfaces inclinées et une humidification par remontées capillaires de l'eau dans le matériau. Quelque soient les conditions expérimentales, aucun ralentissement du développement des salissures biologiques n'a pu être attribué au phénomène de photocatalyse. Ces observations corroborent certains résultats bibliographiques montrant que le développement biologique n'est pas influencé par la présence d'un photocatalyseur, alors que les propriétés dépolluantes du matériau ont été validées sur d'autres composés. Toutefois, dans nos essais, un net ralentissement des développements biologiques a pu être observé en utilisant un hydrofuge de surface, un autre type de surface auto-nettoyante. L'évaluation de l'innocuité du produit par les mesures des émissions de COV dans l'air ont montré que des composés caractéristiques de la composition de la lasure peuvent être détectés quelque soient les conditions d'éclairement. Par ailleurs, l'étude d'écotoxicité a permis d'identifier une concentration de la lasure au-delà de laquelle une inhibition de croissance chez les larves de xénope peut être mesurée. Cependant, ces travaux n'ont pas permis de mettre en évidence une génotoxicité chez les organismes testés
Photocatalysis shows great potential in the treatment of organic pollution, in gaseous or aqueous phases. Generally, ultrafine TiO2 particles are used for their photocatalytic performance but also for their superhydrophilicity under UV irradiation. These properties are responsible for the depolluting and self-cleaning functions of the resulting product. The aim of this PhD work is to use building materials as air purifiers and to limit levels of biofouling. For this purpose, the photocatalyst is implemented in a glaze. This type of product was chosen for its architectural interest: it allows existing surfaces to be treated while preserving their original appearance. In addition, because photocatalysis is a surface phenomenon, solutions such as coatings are particularly interesting since they can be applied to existing buildings and, at the same time, result in lower TiO2 consumption The coating was formulated using components free of organic solvents to reduce the toxicity of the final product. The stability and homogeneity of the glaze were verified in its storage conditions and the adhesion of the coating obtained was evaluated by abrasion tests. The photocatalytic properties were studied against several pollutants representative of air pollution: nitrogen oxides (NOx) and a mixture of VOCs (BTEX: benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes). Biological growth was assessed on the algae Chlorella (algal species often found in the microbiological composition of soil facades). In order to investigate the possible toxicity of the formulation, the VOC emissions from the glaze and the toxic and genotoxic impact of release into the aquatic environment were assessed. An experimental set-up was developed in order to study the influence of photocatalytic material (formulation and substrate) and operating conditions (humidity, pollutant initial concentration, contact time between the gas and the photocatalytic surface) on the photocatalytic oxidation of VOCs and NOx. The results showed that the performance depended on the humidity of the air, the initial concentration of pollutants and also the nature of the substrate coated. In addition, the durability evaluation of the glaze applied to mortar surfaces showed that the performance of NOx abatement was slightly impacted by the application of abrasion cycles (ISO 11998 and ASTM D2486). Biological growth assays were conducted using two devices to simulate different environmental conditions: a flow of water on inclined surfaces and humidification by capillarity. Whatever the experimental conditions, no inhibition of biofouling could be attributed to the phenomenon of photocatalysis. These observations support some literature results showing that biological development is not influenced by the presence of a photocatalyst, while the depolluting properties of the material have been validated on other compounds. However, in our tests, a slowdown in biological development could be observed using a water-repellent surface, another type of self-cleaning surface. The product toxicity assessment by measurement of VOCs in air showed that compounds characteristic of the composition of the glaze could be detected whatever the lighting conditions. In addition, the ecotoxicity assessment identified a concentration of the glaze beyond which growth inhibition in Xenopus larvae could be measured. However, these studies did not demonstrate genotoxicity in the organisms tested

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Lucas, Franck. "Développement et validation de modèles thermo-hydriques dans les bâtiments : influence de la condensation et des systèmes de traitement d'air couplés aux bâtiments." La Réunion, 2001. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/01_24_Lucas.pdf.

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Abstract:

Les usagers d'un bâtiment ont des exigences grandissantes en matière de performance et de confort. Pour répondre à leurs attentes, les concepteurs disposent d'outils précieux : les modèles de simulation de comportement de bâtiments. Leur objectif est de permettre d'améliorer les performances d'un bâtiment confronté à des sollicitations diverses. Développer de nouveaux modèles permet d'améliorer la précision des codes de simulation et d'étendre leur champ d'application. Nous proposons d'ínvestir le champs des transferts thermo-hydriques dans le bâtiment afin d'évaluer l'adéquation et la pertinence des outils disponibles. Nous serons amenés à proposer des améliorations des codes existants. Après une étude des modèles purement thermiques, nous proposerons des modèles spécifiques permettant d'évaluer plus précisément les transferts hydriques dans un local. Une étude particulière des phénomènes de condensation en climat tropical humide permettra d'incorporer des modèles de comportement de matériaux. L'objectif est de prendre en compte les quantités d'eau stockées dans les parois et dans les matériaux afin d'évaluer strictement les risques de détérioration par moisissure ou condensation. Les systèmes de traitement d'air ont un rôle non négligeable dans les échanges hydriques d'un local. Ils y contribuent globalement par une déshumidification. Réciproquement, les charges latentes internes modifient fortement les performances d'un système. Dans le cadre de l'étude du couplage entre le bâtiment et le système de traitement d'air nous proposerons dans un premier temps une méthode afin de prendre en compte le fonctionnement dynamique d'un système pour des modèles à pas de temps réduits et des modèles horaires. Nous introduirons ensuite un nouveau modèle permettant d'évaluer la puissance latente d'un système et de déterminer ainsi les conditions hydriques résultantes. Nous présenterons enfin, les dispositifs expérimentaux spécifiques en site naturel et en ambiance contrôlée, utilisés dans le cadre du développement et de la validation des modèles proposés.

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Najar, Foued. "Contrôle non destructif par thermographie infrarouge des matériaux hétérogènes contenant des défauts." Cergy-Pontoise, 1997. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/97CERG0019.pdf.

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Espinouze, Sandrine. "Loi du maximum d'un processus stationnaire solution d'une équation différentielle stochastique." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2002CLF21361.

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Abstract:

Les outils probabilistes sont très utiles pour évaluer des caractéristiques pertinentes du comportement dynamique des structures en environnement sismique, en vue de leur analyse fiabiliste. On s'intéresse ici à la classe des structures modélisées par des oscillateurs (linéaires ou non) à un degré de liberté excités par des bruits blancs gaussiens. Le but est d'obtenir une expression simple, qui soit utilisable dans des calculs fiabilistes, de la fonction de répartition du maximum du déplacement solution de l'équation de la dynamique de l'oscillateur. Une étude bibliographique approfondie a fourni différents types de résultats. Un premier ensemble est composé d'expressions exactes, inutilisables en pratique. Des expressions asymptotiques (quand le temps d'excitation et/ou le seuil de franchissement tendent vers l'infini) ou empiriques (reposant sur des raisonements heuristiques) de la fonction de répartition forment les deuxièmes et troisièmes catégories de résultats. Pour le cas linéaire, le domaine de validité des différentes approximations est donné en fonction des paramètres de l'oscillateur. Aucune expression ne donnant de bons résultats dans le cas non linéaire, une nouvelle méthode d'approximation est proposée. Le principe est de remplacer la recherche de la loi du maximum du déplacement par la recherche de la loi du maximum d'une diffusion unidimensionnelle pour laquelle des éléments sont disponibles. Pour cela, un processus amplitude est construit. Un principe de moyennisation stochastique donne alors sa loi limite. Il s'avère que cette amplitude dite moyennée est une diffusion unidimentionnelle. Des expressions asymptotiques de la fonction de répartition du maximum d'un tel processus fournit d'excellentes approximations de la fonction cherchée

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Karrech, Ali. "Comportement des matériaux granulaires sous vibration - Application au cas du ballast." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00174829.

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Abstract:

Le comportement des matériaux granulaires est énéralement difficile à décrire par des approches tatistiques ou de mécanique des milieux continus. D'une part, il est difficile de trouver un volume élémentaire représentatif compte tenu des tailles des grains, d'autre part, les trajectoires des grains qui le constituent sont corrélées à cause de l'écoulement dense. Dans la première partie, nous nous penchons sur la description du modèle d'éléments discrets adopté dans cette étude. Nous nous intéressons également à l'effet des paramètres de simulation sur la qualité des échantillons et leurs réponses sous chargement axial quasi-statique. La deuxième partie est consacrée à l'étude du phénomène de tassement sous chargements périodiques. Une approche expérimentale est menée afin de comprendre les effets des grandeurs physiques qui peuvent, à
priori, influencer la vitesse de tassement. Ces résultats sont confrontés, par la suite, à l'approche numérique basée sur la dynamique moléculaire. Pour compléter l'étude du mécanisme de tassement, les effets de la granulométrie, de la forme des grains,
du degré de confinement et des paramètres de simulation sur la vitesse de tassement sont étudiés en utilisant l'approche discrète. Confrontés au coût élevé de la dynamique moléculaire, une nouvelle
approche de calcul de tassement à long terme a été proposée. Elle consiste à utiliser séquentiellement un calcul de dynamique moléculaire, une technique de prolongement et une méthode de relaxation afin de simuler à long terme l'écoulement de la matière au cours des cycles de chargement.

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Cormery, Fabrice. "Contribution à la modélisation de l'endommagement par mésofissuration et du phénomène de localisation associé." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2356.

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Abstract:

Dans cette etude nous abordons le probleme de mesofissuration progressive (endommagement) et celui des mecanismes de rupture qui en resultent en associant une modelisation de l'endommagement par mesofissuration et de l'anisotropie ainsi induite avec une detection de la localisation de la deformation et de l'endommagement. La detection numerique introduite est consideree dans un cadre general tridimensionnel, ce qui constitue le principal point fort de ce travail. La question de l'interaction entre l'anisotropie induite par l'endommagement et les mecanismes de rupture abordee via la localisation est ainsi posee et discutee au travers de nombreux exemples (trajets homogenes, problemes de structures) pour une roche fragile

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Abdelghani, Maher. "Identification temporelle des structures : approche des algorithmes sous-espace dans l'espace état." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20185.

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Abstract:

Les methodes d'identification temporelles permettent dans certains cas de franchir les limites inherentes aux methodes frequentielles. La majorite des methodes temporelles traitent les modeles polynomiaux connus pour introduire des problemes mathematiques mal conditionnes au plan numerique. On presente dans ce travail la mise en uvre, l'analyse et la comparaison des algorithmes sous-espace (n4sid, moesp) appliquees a l'identification des structures. Des modifications sont proposees afin de les rendre plus robustes. Des etudes, par simulation, et experimentales, mettent en exergue leurs avantages par rapport a d'autres methodes telles que era ou arx

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Davoodi, Behnam. "Etude du comportement quasi-statique et dynamique des matériaux métalliques à haute température : simulation numérique du formage à chaud." Rennes, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAR0010.

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Abstract:

L'objectif de cette these reside dans le recherche de lois de comportement pour la simulation du formage a chaud de metal a grandes vitesses de deformations. On s'y interesse plus particulierement a l'etude du comportement dynamique de l'aluminium 5083 a partir d'essais a chaud sur le systeme shpb pour l'identification des parametres de la loi de comportement a grandes vitesses de deformation et hautes temperatures. Une nouvelle geometrie d'echantillon (de type haltere) est proposee pour faciliter le test shpb a hautes temperatures. La capacite de cet echantillon a maintenir sa temperature entre la coupure du systeme de chauffage et l'impact du projectile, avec ou sans contact l'instant de prealable avec les barres, a ete comparee a celle de l'echantillon cylindrique a partir d'experiences et de simulations par la methode des elements-finis. La forme de l'echantillon a ete optimisee en comparant tous les resultats obtenus experimentalement et par simulation. Les parametres des modeles de materiau ont ete identifies grace a des donnees experimentales en utilisant la methode de l'analyse inverse. Pour la validation des modeles de materiau, des tests shpb ont ete simules a differentes vitesses de deformation et differentes temperatures. Le code d'elements finis abaqus/explicite a ete utilise pour ces simulations. La methode de validation utilisee ici a ete de comparer l'historique des contraintes mesurees par des jauges sur les barres de pression avec ces memes contraintes obtenues par simulation. En conclusion de ce travail, un exemple d'application sur un procede de formage a chaud d'un panneau d'aluminium utilise dans l'aeronautique est presente, simule et etudie par une modelisation aux elements finis
The objective of this thesis lies within the general scope of searching constitutive equations for simulation of hot metal forming at high strain rate. In particular, we are interested in studying the dynamic behavior of aluminum 5083 by utilizing the shpb system for identification of the constitutive equation parameters at high strain rates and high temperatures. A new specimen in the form of a halter is introduced to facilitate the shpb test at an elevated temperature. The ability of this specimen to maintain its temperature, relative to the cylindrical specimen, between the cut-off of the heating device and prior to the impact of the striker, with or without contact with the pressure bars, has been studied via both experimental tests and finite element methods. The form of the specimen was optimized by comparing all the results obtained in experiments and by simulation. The parameters for all material models are identified from experimental data by using the inverse analysis method. For validation of the material model, shpb test is simulated at various strain rates and various temperatures. The explicit finite element code abaqus is used in these simulations. The validation methodology used here is to compare the recorded strain gauge histories measured on the pressure bars with the histories of the simulated strain gauges. Finally, an example is presented, where the process of hot forming of aluminum panels of airplanes is simulated and studied via fe modeling

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Arnault, Axel. "Simulation et optimisation de l'intégration de matériaux à changement de phase dans une zone thermique." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28549/28549.pdf.

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Mai, Ton Hoang. "Etudes dynamique et thermique d’écoulements d'air dans une cavité de grand rapport d'allongement en régime in-stationnaire." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0062.

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Abstract:

Nous développons dans ce travail des modèles numériques de comportements thermique: et dynamique d'une paroi utilisée comme récupérateur d'énergie au moyen d'un échangeur à contre courant, intégré entre l'air extrait et l'air de renouvellement d'un local. La première partie consiste en l'étude théorique des régimes in-stationnaires du système soumis à une variation brusque de débit d'air et des gains énergétiques apportés par la présence dé l'échangeur. Les effets thermique et aéraulique sont pris en compte pour la modélisation de la paroi. Un dispositif en vraie grandeur est modifié pour obtenir un contrôle rigoureux des paramètres aéraulique et thermique permettant des expérimentations de validation des résultats théoriques. Les résultats de cette étude nous ont conduit à la modélisation d'écoulements d'air dans une cavité verticale ouverte faiblement ventilée à grand rapport d'allongement. L'ensemble de ces résultats permet d'une part d'envisager un mode de fonctionnement du système et d'autre part de mieux cerner les échanges thermiques convectifs à l'interface fluide-parois. Dans la deuxième partie nous étudions les performances thermique et énergétique de la paroi échangeur intégrée dans un bâtiment mon-ozone. Puis, nous abordons le calcul de l'économie d'énergie apportée par la paroi et comparons son gain énergétique vis à vis d'autres systèmes de récupération d'énergie (pariéto-dynamique, pariéto + P. A. C. . . . )
[In our present work we develop detailed numerical soltwares of the thermal and dynamic behaviour of an thermal instillation wall used to recover power with a counter flow heat exchanger integrated between the extracted and renewed air flow of one building. The first part consists of a theoretical study in in-stationary regime when the system is submitted to a sudden step air flow variation and the energetic gain brought by the exchanger presence. Aeraulics and thermal effects are taken into account in the wall model. Real scale apparatus is modified to obtain a rigours control of the aeraulics and thermal parameters permitting experimentations for the validation of theoretical results. This study leads to air flows modelling of an open vertical cavity weak ventilated with a large aspect ratio. All of these results permit at first to envisage the running mode of the system and secondly to better encircle convection heat transfer phenomenon at fluid-wall interface. In the second part, we study the thermal and energetic performances of this exchange wall integrated in a single zone building. Then we compute of the energy savings brought up by the wall and we compare its energetic gain in relation to other "dynamic" insulation systems (parieto-dynamic, parieto + Heat pump. . . )]

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Richard, Théo. "Capteur sans électronique pour la surveillance sans fil de la santé des infrastructures maritimes." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4064.

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Abstract:

L’évolution naturelle du béton hydraulique ainsi que l’effet généré par des agents pathogènes (i.e. ions chlorure) ont un impact direct sur la durabilité des structures en béton armé. Ce projet de thèse vise à mettre en œuvre une nouvelle approche SHM des ouvrages d’arts. Cette approche repose sur le développement d’un capteur passif, autonome et à faible coût, intégré directement dans l’enrobage en béton des ouvrages et communicant sans fil avec des interrogateurs externes. Cette solution technologique vise à établir un processus de maintenance prédictive à partir du suivi des fronts de pénétration des chlorures et donc de la corrosion des armatures. Une phase préliminaire de modélisations numériques et d’expérimentations nous a permis d’optimiser le choix de la topologie du capteur. Les premiers prototypes d’antennes noyées insensibles aux changements d’états diélectriques des bétons sains et dégradés ont pu être réalisés. Ces antennes ont été ensuite couplées à des charges en périphérie de leurs surfaces rayonnantes. Ces charges sont quant à elles sensibles aux chlorures. L’association de ces deux éléments définit l’architecture du capteur passif et autonome. Le principe de fonctionnement du capteur est relié à la diminution de la longueur de sa charge qui est en contact direct avec les chlorures sous l’effet de la corrosion. Cette dégradation induit une modification de la fréquence de résonance du capteur qui fait office d’indicateur de dégradation de l’enrobage en béton. Grâce à la réflexion des ondes EM émises depuis une antenne en surface de la structure, il est possible de récupérer l’information relative à l’état de corrosion de la charge. Cela définit ainsi le principe de notre solution technologique sans alimentation et sans électronique intégrée. Enfin, de larges campagnes expérimentales, sur des corps d’épreuves en béton contrôlés en laboratoire et représentatifs du parc d’ouvrages régional, nous ont permis de valider notre approche
The natural evolution of hydraulic concrete as well as the effect generated by pathogens (i.e. chloride ions) have a direct impact on the durability of reinforced concrete structures. This thesis project aims at implementing a new SHM approach to engineering structures. This approach is based on the development of a passive, autonomous and low-cost sensor, directly integrated into the concrete coating of the structures and communicating wirelessly with external interrogators. This technological solution aims at establishing a predictive maintenance process based on the monitoring of chloride penetration fronts and therefore of reinforcement corrosion. A preliminary phase of digital modelling and experiments allowed us to optimize the choice of the sensor topology. The first prototypes of drowned antennas insensitive to changes in the dielectric states of healthy and degraded concrete were produced. These antennas were then coupled to loads on the periphery of their radiating surfaces. These fillers are sensitive to chlorides. The combination of these two elements defines the architecture of the passive and autonomous sensor. The operating principle of the sensor is related to the length reduction of its load, which is in direct contact with chlorides due to corrosion. his degradation induces a change in the resonance frequency of the sensor, which acts as an indicator of degradation of the concrete coating. By reflecting the EM waves emitted from an antenna on the surface of the structure, it is possible to recover information about the corrosion state of the load. This defines the principle of our technological solution, without power supply and without integrated electronics. Finally, extensive experimental campaigns on laboratory-controlled concrete test bodies which represent the regional fleet of structures, enabled us to validate our approach

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Cheikh, Mohammed. "Réanalyse de l'équilibre des structures : application à l'étude des assemblages collés et de l'endommagement des matériaux composites." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOS079.

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Abstract:

Dans cette étude, nous proposons une généralisation de la méthode de réanalyse de l'équilibre des structures à la réanalyse de rigidité (géométrie et matériaux). Cette généralisation fait appel à des conditions mixtes, portant simultanément sur les efforts et les déplacements. Une application a l'endommagement decoule naturellement de cette methode et sera proposee. Cette méthode a pour avantage de donner une solution générale du système de l'équilibre, indépendamment des conditions aux limites. Du point de vue numérique, nous présentons également une méthode de résolution du système singulier par décomposition permettant d'éviter le calcul de l'inverse régularisée. Cette décomposition rejoint le concept de l'inverse partiel de Moore-Penrose. Elle permet un gain en temps de calcul et une simplicité de présentation. Elle facilite l'étude du comportement non linéaire des matériaux et notamment le cas de la variation de rigidité. La puissance de la méthode de réanalyse provient en partie de la facilité avec laquelle elle permet d'imposer des conditions cinématiques diverses. Avec l'extension proposée, toute loi mécanique pouvant s'exprimer directement ou indirectement par des conditions cinématiques ou mixtes peut être modélisée par cette méthode. Ce qui nous a permis de modéliser par exemple, des conditions portant sur le vecteur contraintes alors que cette méthode est basée sur les éléments finis en déplacements. Notre travail est divisé en deux parties : la première est consacrée à la réanalyse avec modification des conditions aux limites en chargements, en déplacements et en contraintes. La deuxième partie de cette étude est consacrée à la réanalyse de rigidité. Comme application, nous traitons le cas de l'endommagement des matériaux composites unidirectionnels.

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David, Damien. "Etude expérimentale de la convection naturelle aux abords de parois contenant des matériaux à changement de phase." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0114/these.pdf.

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Abstract:

Les parois légères contenant des matériaux à changement de phase (MCP) constituent une solution au manque d’inertie des bâtiments à structure légère. Cependant, aucune valeur du coefficient d’échange convectif aux abords ce type de paroi n’a encore été déterminée afin de permettre la validation numérique de leur efficacité énergétique. C’est pourquoi une étude des échanges convectifs aux abords de parois MCP a été réalisée dans le cadre de cette thèse. La thèse comporte un volet théorique sur le couplage air / paroi en régime instationnaire, et un volet expérimental. Le volet théorique a permis de montrer que la capacité calorifique des parois légères de bâtiment est trop élevée pour que des phénomènes transitoire de type “effet de bord d’attaque" puisse se produire dans la couche limite. Un modèle simple basé sur la méthode de Von-Karmann Polhaussen a été développé afin de quantifier les effets d’une stratification thermique linéaire sur les profils de température à la paroi dans le cas d’une plaque plane verticale avec un flux constant. Le montage expérimental qui a été développé pour cette thèse a pour objectif d’imposer des rampes de température à l’air ambiant. La face arrière des parois test est isolée thermiquement. Le montage a été réalisé à partir de deux demi-caissons qui forment un cube isolé de 2; 4mde côté. 72 thermocouples ont été déployés dans le montage pour déterminer les flux et les températures à la surface de la paroi et dans l’air ambiant. Les mesures de flux à l’aide de fluxmètre présentant des incertitudes trop élevées, un modèle inverse
Wallboards containing phase change materials (PCM) can be used to improve the heat storage in lightweight buildings. This solution needs to be validated with building simulations, but the convection coefficient between PCM panels and air is not known. That’s why a study of the convection heat transfer near a PCM wallboard has been achieved during this PhD thesis. The work done during the thesis consisted in a theoretical study of the air / wall coupling during the transient regime, and an experimental study. The theoretical study showed that the heat capacity of building wallboards is too high to consider the transient effects in the boundary layer, such as the leading edge effect. A simple model, based on the Von-Karmann Pohlhausen method, has been developed in order to predict the temperature profiles on a wall with a constant heat flux, in a linearly stratified media. The experimental setup is designed to impose a ramp to the ambient temperature. The back face of the test panel is thermally insulated. The setup has been designed from one insulated 2:4m_2:4m_2:4m box. 72 thermocouples are used to determine temperatures and heat fluxes at the surface of the test panel and in the ambient media. The heat flux values obtained with heat flux meters have shown high measurement errors. That’s why an inverse model has been developed to predict the value of the heat flux leaving homogeneous and PCM panels

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Bui, Quoc-Bao. "Stabilité des structures en pisé : durabilité, caractéristiques mécaniques." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0093/these.pdf.

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Abstract:

La construction de bâtiments en pisé est une technique ancienne qui connaît un nouvel essor aujourd'hui dans le monde grâce à la performance énergétique de ce matériau dans tout le cycle de vie d'un bâtiment: phases de construction, d'occupation et de démolition. Ce point fort permet de considérer le pisé comme un matériau prometteur du secteur du bâtiment dans le contexte du développement durable. Pourtant, il subsiste des problèmes de quantification de la durabilité, des performances mécaniques et thermiques qui empêchent la population d’utiliser ce matériau. Cette thèse est consacrée à l’étude de ces problèmes, notamment les deux premiers. L’étude de la durabilité du pisé a été réalisée sur les murets en pisé exposés pendant 20 ans dans les conditions naturelles sur site. Une méthode de mesure de l'érosion des murs en pisé est mise au point à partir de la méthode de stéréophotogrammétrie. Des résultats obtenus ont montré une durée de vie de plus de 60 ans pour des murs en pisé non-stabilisé. L’étude des caractéristiques mécaniques en compression du matériau pisé a été réalisée sur trois échelles différentes. La première est l'échelle des murs sur site. Des mesures dynamiques ont été réalisées sur site pour déterminer des fréquences propres des murs. Le module d'élasticité est déterminé à partir des fréquences propres mesurées en utilisant une modélisation par éléments finis. La deuxième est l'échelle des échantillons représentatifs du matériau pisé (des dimensions proches des murs sur site) fabriqués et testés en laboratoire. Finalement, en ce qui concerne la dernière échelle (microscopique), des essais sont réalisés sur des blocs de terre comprimée (BTC) équivalents
Rammed earth construction is an ancient technique which is attracting renewed interest throughout the world today, thanks to the energy performance of this material throughout the lifecycle of a building: construction, occupation and demolition phases. Although rammed earth is currently regarded as a promising material in the construction sector in the context of sustainable development, it is still difficult to quantify its durability, as well as its mechanical and thermal performances, which discourages people from using it. This thesis is devoted to the study of these problems, especially the two first ones. The study of the durability of rammed earth was carried out on rammed earth walls exposed for 20 years to natural weathering, in a wet continental climate. A method to measure the rammed earth walls erosion by stereo-photogrammetry has been developed. The result shows a lifetime longer than 60 years in the case of the unstabilised rammed earth wall. This shows a potential for the use of unstabilised rammed earth in the similar climatic conditions with this study. The method of stereo-photogrammetry used to measure the erosion of rammed earth walls on site may also help to calibrate and develop more pertinent laboratory test to assess the durability of rammed earth wall. The study of the mechanical characteristics of rammed earth in compression was carried out on three different scales. The first is the scale of in-situ walls. Dynamic measurements were carried out on site to determine the Eigen frequencies of the walls. The elastic modulus was determined from the frequencies measured by using a finite element model. The second is the scale of a representative volume element (RVE). Rammed earth RVE samples with dimensions similar to those of the walls on site were manufactured and tested in the laboratory. Finally, at the last scale, called the micro-mechanical scale, tests were performed on equivalent compressed earth blocks (CEBs), which can replace the rammed earth RVE samples to facilitate laboratory tests. An exploratory study of seismic characteristics of rammed earth houses has also been established. The comparison of Eigen periods of rammed earth houses obtained from in-situ measurements and those of empirical formula proposed by seismic standards has been done. The strengthening techniques to improve the seismic capacity of rammed earth houses were also discussed

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Lepetit, Luc. "Etude d'une méthode de diagnostic de digues avec prise en compte du risque de liquéfaction." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2002CLF21340.

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Abstract:

La rupture de digues est un problème réel auquel sont confrontés les gestionnaires. Des cas de rupture sont régulièrement observés, en particulier dans les pays en voie de développement. Or, en dehors de simples inspections visuelles, les moyens de reconnaissance des ouvrages hydrauliques seront souvent lourds et coûteux à mettre en oeuvre. Nous proposons par ce travail, une organisation de méthodes et techniques originales et économiques pour aider le gestionnaire à mieux connaître ces ouvrages. Le mémoire est ainsi composé de 3 parties couvrant la problématique générale et 2 points forts de la méthode de diagnostic proposée : -La méthode de diagnostic : une approche de type AMDE est mise en oeuvre, permettant l'analyse des scénarii de dégradation critiques pour un ouvrage-type. La nature des dégradations, leur criticité ainsi que l'échelle d'observation conditionnent les techniques retenues et l'organisation de la méthode ; -L'estimation de la stabilité mécanique : il s'agit de mettre en oeuvre des techniques pénétrométrique légères et économiques, afin d'estimer la stabilité mécanique du tronçon. Ces techniques sont complétées par des mesures de perméabilité in situ ; pour cela un perméamètre de faibles dimensions, adapté aux forages de 4 cm2 est étudié et développé ; -L'estimation in situ du potentiel de liquéfaction ainsi que de la résistance post-sismique : nous construisons une méthode dérivée de celle proposée par Robertson, à partir de la mesure de résitance de pointe et de la caractérisation du matériau in situ pour estimer le potentiel de liquéfaction d'un sol. Par ailleurs, nous nous intéressons à la résistance post-sismique des matériaux liquéfiables. Une série d'essais effectués sur un limon constitutif d'un ouvrage permettent l'établissement de 2 critères de résistance post-sismique pour ce matériau. Quel que soit le critère retenu, l'ouvrage est susceptible de s'effondrer en cas de séisme de projet

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Kotelnikova-Weiler, Natalia. "Optimisation mécanique et énergétique d'enveloppes en matériaux composites pour les bâtiments." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00807510.

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Abstract:

La majorité des bâtiments existant aujourd'hui ne respectent pas les réglementations thermiques actuelles. Pour répondre aux exigences environnementales il est impossible, dans ce contexte, d'envisager une politique globale de démolition-reconstruction. Des campagnes de réhabilitation doivent être mises en place. Une solution innovante de réhabilitation énergétique est proposée permettant d'exploiter les ressources énergétiques urbaines, peu utilisées actuellement. Elle consiste à rajouter autour du bâtiment une enveloppe extérieure qui aurait pour fonction principale le captage d'énergie solaire. Un outil d'optimisation de la géométrie de l'enveloppe et de la distribution spatiale de panneaux capteurs à sa surface est développé. Sa validation est effectuée sur des cas simples, puis il est appliqué aux situations présentant de forts contrastes : optimisation pendant la période d'hiver ou d'été, à Oslo ou à Tunis, avec des obstacles proches masquant le Soleil. Afin de réaliser les formes complexes obtenues, il est proposé d'utiliser les gridshells comme système constructif. Ces structures obtenues par déformation élastique d'une grille de poutres en matériau composite initialement planes posent la question de la durabilité de ces matériaux soumis au chargement permanent. Pour étudier le comportement à long terme (fluage et rupture différée) de ces matériaux composés de fibres de renfort et matrice polymère viscoélastique, un modèle micro-mécanique est développé. Ce modèle de type shear-lag permet d'étudier l'influence des propriétés mécaniques des constituants sur la durée de vie du composite soumis à un chargement en traction et traction-cisaillement combinés

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Hoang-Tung, Vu. "Etude critique des méthodes simplifiées d'analyse des portiques en acier en zones sismiques." Rennes, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAR0025.

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Zayat, Kamel Afif. "Contribution à l’étude au choc du béton et mortier de fibres." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0021.

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Abstract:

Après un bilan bibliographique traitant des bétons de fibres, de leurs formulations, de leurs propriétés mécaniques, la recherche porte sur l'analyse du comportement sous chargement statique ou dynamique de mortiers renforcés par des rubans de verre métallique suivant deux pourcentages et pour des valeurs d'élancements variables. La première partie, à caractère expérimental, présente des résultats d'essais acquis sous chargement de compression et de flexion. Une des originalités des méthodes d'exploitation proposée consiste à établir à partir de l'essai de flexion la loi de comportement en traction. La seconde partie concerne des essais de choc de compression mono axiale induit par un projectile de 300 kg à des vitesses de 0,5, 1,5, 3,5 et 4,5 m;s. L' exploitation des résultats extensométriques, des mesures d'accélération, des enregistrements photographiques (caméra ultra rapide) met en évidence que la présence de fibres modifie les relations contrainte-déformation, la durée du choc et les modes d'endommagement du matériau. La troisième partie cherche à améliorer le traitement et l'analyse des données expérimentales en prenant en compte notamment les phénomènes de réflexion et de propagation d'ondes dans le matériau doué d'orthotropie ainsi que l'effet de "structure" correspondant au mode de rupture localisée
This research concerns the experimental and theoretical examination of the behaviour law mortar reinforced by the amorphous cast iron fibre under mono-axially compression impulse and static charge under 4 points bending tests. In the first part, we realize the experimental study in static compression to establish the relation between stress and strain and the behaviour degradation's law of material. We develop a numerical method which can treat the experimental measurement and obtain the relation between the stress and the strain until the rupture. The last part concerns the theoretical approach of the phenomenon of waves reflections and waves propagation through the non-homogenous medium. The exploitation of the numerical model can valorous the treatment of the experimental results and understand the different physical mechanisms developed during the shock. In conclusion, we compare our results with experimental ones given from other research and we establish the rôle played by the fibres in case of shock solicitation

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Bertrand, Lionel. "Influence d'un MHEC sur les propriétés physiques et mécaniques d'un enduit de rénovation de façade : étude de l'adhérence de l'enduit sur une pierre de Tuffeau." Lyon, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAL0087.

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Abstract:

Les enduits de rénovation de façade sont des matériaux complexes. Ils contiennent de nombreuses matières premières : ciment, chaux, charges et adjuvants organiques. Parmi ces derniers, on trouve le rétenteur d'eau, dont le rôle est de retenir l'eau nécessaire à l'hydratation des liants au sein de l'enduit lorsque ce dernier est appliqué sur un support poreux. Le rétenteur d'eau étudié ici est un éther de cellulose (MHEC). Son mode d'action et ses effets sur les propriétés de l'enduit sont mal connus. L'objectif final de cette étude est de mesurer et d'expliquer l'influence de ce MHEC sur l'adhérence de l'enduit sur un support en pierre de tuffeau. Nous avons donc comparé deux enduits, avec et sans MHEC. Cependant, l'ajout de MHEC nécessite d'ajuster la quantité d'eau de gâchage pour obtenir une maniabilité de l'enduit identique. L'étude de l'adhérence des enduits est réalisée à l'aide d'un essai de clivage. Cet essai permet de contrôler la propagation d'une fissure à l'interface enduit/support et donne accès à de nombreuses informations (force, énergie de fissuration,…). La caractérisation des propriétés mécaniques (module) et physiques (variations dimensionnelles, cinétique de prise,. . . ) des enduits, complétée par l'étude des mouvements d'eau (succion, évaporation) a permis d'aider à la compréhension de leur comportement adhésif. Nous avons aussi pu mettre en évidence les modifications qui sont à attribuer à la présence de MHEC indépendamment de l'augmentation du taux de gâchage. Des observations en microscopie environnementale de l'hydratation des enduits ainsi que des surfaces de rupture enduit/support ont permis de dresser des hypothèses sur le mode d'action du MHEC
Renovation renders are complex materials. They content many components: cement, lime, aggregates and organic admixtures. One of them, the water retentive, allows to retain the water inside the render when applied on a porous substrate. In this study, the retentive admixture is a cellulose ether (MHEC). Its mode of action and effects on render properties are not well known. The aim of this work is to measure and explain the MHEC influence on the render adhesion when applied on a limestone substrate (tuff). Therefore, we compared Iwo renders, with and without MHEC. However, the adjunction of MHEC demands an addition of water during the render mix to obtain similar render workability. The study of the render adhesion is done thanks to the Wedge Splitting Test. This test allows to control the crack propagation at the render/substrate interface and gives many information (load, stiffness, fracture energy). The characterization of mechanical (elastic modulus) and physical properties (length variations, setting kinetics) of renders completed by the study of water movements (suction, evaporation) helps to understand their adhesive behavior. Also, modifications due to MHEC addition were underlined, separately of the render water content. ESEM observations of the renders hydration and of the renders/substrate fracture surfaces allow to raise assumptions on the MHEC action mode

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Pérez, Gómez David. "Seismic reliability of Reinforced Concrete buildings erected on hard soil nearby epicenter (case of Guerrero, Mexico)." Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00584399.

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Abstract:

Cette recherche s'appuie pour certaines données, fournies par des institutions mexicaines sur des bases de donnée réelle. L'objectif est de mesurer les indices de fiabilité des bâtiments en béton armé soumis à des forces sismiques réelles avec épicentre proche, construits sur un sol rigide. Il existe une nécessité d'évaluer l'effet des incertitudes affectant les bâtiments de l'État de Guerrero, du fait que la recherche géophysique un estime GAP sismique avec une zone de 220x90 2km , qui produirait un événement sismique de magnitude Mw=8.4. Nous avons déterminé que la période prédominante de site dans un intervalle de 0.034 à 0.36 [Pérez D. and Mebarki A., 2007]. Nous obtenons ceci, avec l'interprétation de 3600 séismes réels d'une base de données de la SMIS, sélectionnés pour leur grande magnitude et épicentre proche. Lorsque l'ordonnée du spectre de réponse du sol est plus grande que celle du spectre du code, on doit approfondir l'analyses des bâtiments qui s'y trouvent du fait du plus grand risque de dommage et effondrement. Trois propositions de bâtiments de différentes résistances apparaissent, à savoir : 1. Calculer avec les propriétés des matériels de l'Etat de Guerrero. 2. Calculer avec les propriétés de la région centre du pays [RCDF], comme l'on fait actuellement, et, 3. Estimer une dégradation de résistance des bâtiments pour les séismes observé dans le passé. La capacité de résistance latérale du bâtiment est estimée avec deux types d'analyse. Il s'agit de : 1. Static Adaptive Pushover Analysis [DAP], avec laquelle nous mesurons le niveau de ductilité que développe le bâtiment, connaissant le point de plastification et la déformation ultime de chaque bâtiment. 2. Incremental Dynamic Analysis [IDA], pour évaluer en fonction de temps la résistance des bâtiments, soumis à des événements sismiques réels avec changement d'échelle et détermine les moments et la durée de l'état limite du bâtiment a été dépassé. On a observé que les indices de fiabilité dans les bâtiments soumis à des forces sismiques avec épicentre proche, dépendent beaucoup des conditions de sol et de la magnitude du séisme. Les effets de site changent de manière significative quand la magnitude de l'événement sismique augmente, ce qui fait varier les indices de fiabilité des bâtiments. Cette variation montre de l'importance à connaître les propriétés des matériaux de l'État de Guerrero, parce qu'ils influencent grandement sur la période fondamentale de l'édifice

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Mébarki, Ahmed. "Sur l'approche probabiliste de la fiabilité des structures de génie civil : la méthode de l'hypercône et ses algorithmes d'application." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30181.

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Abstract:

L'auteur propose des procedures (niveaux 2 et 3) pour analyser la fiabilite des structures et les met en uvre pour une poutre isostatique en beton arme, en flexion sous charges verticales. Deux algorithmes, dits penalites+simplex (combinant penalites exterieures et simplex non lineaire) et traces pivotantes (utilisant les relaxations successives), de calcul de l'index de securite, sans recours aux derivees partielles, sont developpes. En presence de sept variables aleatoires (dimensions, resistances des materiaux et charges), ils fournissent des valeurs identiques de l'index de securite et exigent quelques minutes de calcul. Le premier requiert des calibrages et tatonnements; l'autre est d'un usage facile et general adapte aux surfaces d'etat limite non convexes et distordues. L'auteur a, aussi, mis au point une technique geometrique de niveau 3, dite methode de l'hypercone, qui approche le domaine de crise par des troncons hyperconiques, inscrits et circonscrits, et en deduit des minorants et majorants de la probabilite de crise. La comparaison des probabilites de crise fournies, en presence de trois variables aleatoires, par application de cette methode, des simulations de monte carlo et des techniques de niveau 2 montre que: 1) celles deduites de l'index de securite sont proches des resultats des simulations, de l'ordre de 10##4 et 10##6 lorsque les charges variables (de distribution extreme) et permanentes (gaussiennes) sont respectivement preponderantes, et s'inserent dans l'intervalle (minorant; majorant) prevu par la technique de l'hypercone; 2) l'hypothese de normalite de la variable d'etat e (e=resistance-sollicitation) est acceptable lorsque les charges permanentes sont preponderantes mais s'avere erronee pour les autres cas; 3) les majorant et minorant (methode de l'hypercone) restent dans des rapports relatifs restreints: inferieurs a 4 et 10 pour des sections, respectivement

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Melo, Moura Jorge Daniel de. "Utilisation en structures des résineux à faible densité : conséquences technologiques de scénarios sylvicoles extrêmes." Nancy 1, 1996. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1996_0041_DE_MELO_MOURA.pdf.

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Abstract:

Des scénarios sylvicoles en épicea commun (picea abies karst) à croissance lente et rapide ont été comparés en terme de production en volume, en rendement de sciages et en classement par le moyen de modèles de croissance et simulation. Le scénario à croissance lente produit davantage en volume qui est aussi mieux classé que celui à croissance rapide. L'augmentation de la vitesse de croissance provoque la diminution de la densité du bois, ce qui a un impact sur ses propriétés mécaniques et, par conséquent, sur le dimensionnement des structures. Un exemple de calcul d'une toiture (fermettes et poutres) montre qu'une augmentation de volume de bois de plus de 20% est nécessaire si l'on passe d'une densité de 0,45 a 0,32. La prise en compte de la raideur des assemblages dans le dimensionnement d'une fermette individuelle montre que l'utilisation d'une liaison à faible rigidité (clou) peut tripler le volume utilisé par rapport à l'utilisation d'une liaison à forte rigidité (connecteur) ; ceci indépendamment de la densité du bois. Dans ce cas, la diminution de la densité de 0,45 a 0,32 double le volume de bois nécessaire indépendamment du type de liaison utilisé. L'influence de la densité du bois sur sa durabilité a été analysée. En général, le bois à faible densité n'est pas affecte, au niveau de son utilisation, en ce qui concerne : la dégradation biologique (insectes et champignons), le traitement et la tenue au feu. La densité du bois n'a pas une influence très marquée sur les pertes volumiques apres séchage. La quantification des défauts provoqués par le séchage n'a pas été réalisée.

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Kedowide, Yannick-Ariel. "Analyses expérimentales et numériques du comportement hygrothermique d’une paroi composée de matériaux fortement hygroscopiques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAA015/document.

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Abstract:

Les nouvelles réglementations thermiques, plus strictes, ont rendu nécessaire la prise en compte des transferts de masse dans les parois de bâtiment et leur interaction avec les transferts thermiques, particulièrement dans le cas de celles composées de matériaux poreux très hygroscopiques.Le dispositif expérimental est composé de deux parois montées et testées sur des cellules PASSYS orientables et à l'ambiance intérieure régulée, situées sur le site du CEA-INES au Bourget du Lac. Les parois, à ossature bois et à l'isolation en fibre de bois, ont été testées sous différentes conditions intérieures et extérieures, en fonction respectivement des consignes en température et en humidité, et de l'orientation. Les mesures expérimentales longues d'une année ont mis en évidence l'influence des fluctuations en humidité sur le comportement thermique des parois testées, et inversement de l'influence des températures sur l'humidité dans les parois.Un modèle numérique a été mis en oeuvre afin de simuler les phénomènes observés en conditions expérimentales. Le modèle, développé sur l'outil DYMOLA, a été validé par une comparaison avec d'autres modèles numériques existants, lors d'un benchmark sur des mesures expérimentales en conditions contrôlées. Il a ensuite été simulé les séquences expérimentales en conditions extérieures de ce travail. La comparaison des résultats numériques et expérimentaux ont mis en évidence un concordance des mesures de température, mais une divergence pour les mesures en humidité. Des ajustements paramétriques ont mis en évidence une surestimation de l'inertie hygrique combinée à une sous-estimation de la perméabilité à la vapeur du modèle numérique en comparaison aux séquences expérimentales. Une inadéquation des propriétés des matériaux telles que prises en compte généralement dans les modèles numériques, avec les conditions expérimentales dans lesquelles elles sont relevées est soulignée
More stringent thermal regulations, made necessary the inclusion of mass transfer in building walls and their interaction with heat transfer, particularly for those composed of porous and highly hygroscopic materials.The experimental device consists of two walls mounted and tested on PASSYS orientable cells, with controlled indoor environment, located on the CEA-INES site in Le Bourget du Lac. The wood framed walls, with a wood fiber insulation were tested under different internal and external conditions, depending respectively on internal monitored temperature and humidity, or orientation. The one-year long experimental measurements have shown the influence of moisture fluctuations on the thermal behavior of the tested walls, and also the influence of temperature on the moisture in the walls.A numerical model was used to simulate the phenomena observed in experimental conditions. The model, developed on DYMOLA was firstly validated by a comparison with other existing numerical models, during a benchmark on experimental measurements under controlled conditions. It was then used to simulate experimental sequences on external conditions of this work. Comparing the numerical and experimental results have shown a correlation of the temperature measurements, but a difference for the moisture measurements. Parametric adjustments showed an overestimation of the Hygric inertia combined with an underestimation of the vapor permeability of the numerical model compared to experimental sequences. A mismatch of material properties such as reflected generally in the numerical models with the experimental conditions in which they are recorded is underlined

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Li, Hang. "Utilisation de matériaux bois intelligents pour la gestion durable des infrastructures." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30288/document.

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Abstract:

Depuis quinze ans, on recommence à construire en bois, et notamment en bois lamellé-collé (LC), pour répondre aux nouveaux challenges imposés par les problématiques de développement durable. Néanmoins, des problèmes de dégradations liés à l'humidité ou aux cycles d'humidification/séchage limitent le développement des ouvrages en bois. De ce fait, le suivi de l'humidité des ouvrages d'art en bois devient un enjeu crucial. Aujourd'hui, certaines solutions existent mais ne permettent pas un suivi local au niveau des lamelles du bois LC. Une telle solution permettrait d'améliorer la prédiction de la durée de vie des ouvrages. Suite à ce constat, nous avons proposé de transformer le bois LC en " structure intelligente " par intégration d'un système du suivi de l'humidité au niveau des lamelles, et ce, en tenant compte des principales contraintes de fabrication de ce matériau (faible épaisseur du joint collé, pression de collage importante, etc.). Pour ce faire, nous avons effectué une recherche bibliographique afin de sélectionner les méthodes de suivi pouvant répondre à ces contraintes. A l'issue de cette recherche, deux technologies se sont révélées intéressantes : les mesures électriques et les mesures ultrasonores. Plusieurs configurations de mesures ont été proposées et testées pendant ce travail de thèse. Par la suite, nous avons effectué des essais préliminaires pour s'assurer du bon fonctionnement de ces configurations de mesures, et ainsi vérifier le comportement des capteurs lors de la fabrication du bois LC. Puis, nous avons humidifié les échantillons en utilisant deux protocoles d'humidification différents afin de vérifier la faisabilité du suivi de l'humidité avec les capteurs intégrés. Les résultats montrent que l'ensemble des configurations de mesures sont opérationnelles pour suivre la variation de l'humidité dans les échantillons LC. De plus, pour les mesures électriques, nos résultats montrent que l'on peut adopter quasiment les mêmes modèles d'étalonnage pour le suivi de l'humidité par mesures résistives, quel que soit le type de capteurs utilisé. Qui plus est, il est possible de récupérer des informations complémentaires par la réalisation simultanée des mesures résistives et des mesures capacitives en utilisant les électrodes surfaciques. Concernant les mesures ultrasonores, nous avons obtenu les courbes de sensibilité en fréquence pour plusieurs familles de capteurs à film piézoélectrique. L'influence de la pression de collage et de la distance entre les capteurs sur les mesures électriques/ultrasonores a aussi été investiguée dans ces travaux. De futures études consisteront à utiliser ces configurations de mesures pour le suivi in situ dans les ouvrages, ainsi qu'à établir un lien entre la durabilité des structures LC et les cycles d'humidification/séchage afin de prédire la durée de vie résiduelle des ouvrages d'art en bois
For fifteen years, we restart to construct with wood, and particularly with glulam to respond to the new challenges imposed by the issues of sustainable development. However, degradation issues related to moisture content (MC) or wetting/drying cycles limit the development of timber structures. As a result, the MC monitoring in timber structures becomes a critical issue. Today, several solutions exist but they do not allow a local monitoring in the lamellas of glulam. Such a solution would improve the prediction of the service life of timber structures. In the light of this observation, we proposed to transform glulam into "smart material" by embedding a MC monitoring system in the lamellas, and this, considering the major constraints of fabrication of this material (small glue line thickness, important bonding pressure, etc.). To achieve this, we have conducted a bibliographic research, in order to select the monitoring methods which can satisfy these constraints. According to this research, two technologies turn out to be interesting: the electrical measurements and the ultrasonic measurements. Several measurement configurations were proposed and tested in this PhD work. Thereafter, we conducted preliminary tests to make sure of the good functionality of these measurement configurations, and also to verify the behavior of sensors throughout the glulam fabrication process. Afterwards, we moistened the specimens with two different moistening protocols in order to verify the feasibility of MC monitoring with embedded sensors. Results showed that all the measurement configurations are operational for the MC monitoring in glulam specimens. Moreover, for electrical measurements, our results show that we can adopt almost the same calibration models for the MC monitoring by resistive measurements, no matter the type of sensors used. Furthermore, it is possible to obtain complementary information by the realization of the resistive and capacitive measurements at the same time, using surface electrodes. Regarding the ultrasonic measurements, we have obtained the sensibility curves in frequency of several families of piezoelectric film sensors. On the other hand, the influence of bonding pressure and of sensor distance on the electrical/ultrasonic measurements was also investigated in this study. Future studies will consist in using these measurement configurations to perform in situ monitoring in timber structures, and also to establish a link between the durability of glulam structures and the wetting/drying cycles in order to predict the service life of timber structures

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Avenier, Cédric. "Ciments d'églises, semences de chrétiens : constructions religieuses et industrie cimentière en Isère au XIXème siècle." Grenoble 2, 2004. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01885678.

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Abstract:

Ce travail analyse l'utilisation insolite de matériaux nouveaux, les ciments, appliqués aux constructions traditionnelles, les églises, dans un diocèse-département, l'Isère, en reconstruction et à la tête de la production cimentière au XIXème siècle. Une première partie dévoile les personnes investies dans les reconstructions d'églises (architectes, curés, évêques actifs), dans un cadre patrimonial peu estimé (monuments historiques négligés), selon des intérêts temporels (renouveau d'une Eglise politisée, financement des Chartreux) et avec des matériaux économiques (les ciments). Une deuxième partie situe la naissance des ciments (découvertes de Vicat) dans un département propice à leur production et à leurs applications (facilités techniques et financières, liens familiaux, implications politiques) puis analyse leurs techniques de fabrications et d'utilisations. Une troisième partie associe l'histoire de l'architecture (commande, maîtrise d'ouvrage, réalisations) aux principes d'une construction pratique (récurrence des œuvres, éléments préfabriqués) et les relie au contexte intellectuel international. Cette étude pluridisciplinaire combine l'histoire, l'histoire de l'art et celle des techniques pour établir la contribution de ces aventures entrepreneuriales à la conquête de l'architecture française du XIXème siècle. Elle montre en quoi le ciment moulé a transformé le paysage architectural religieux de l'Isère et inscrit ce phénomène, une transition constructive entre la pierre de taille et le béton armé, dans une chaîne artistique complexe
This work analyses the odd use of cements as new materials applied to traditional buildings, churches, in the Isère diocese-departement. In those days, this region had a rebuilding policy and was leader in the production of cements. A first part shows the people interested in the rebuilding of churches (architects, priests, bishops), because of an underestimated patrimonial area (neglected historical monuments), according to the temporal values of the clergy. Furthermore, the Cartusians were paying for it, and the cements were cheap. A second part focuses on the starts of cements. The region was favourable to the production and use of cements (financial and technical facilities, family connections, political implications). Then, it also explains the way it was manufactured and used. A third part suggests a link between the history of architecture (the demands of command, its realisations), and the principles of a practical construction (similarities of churches, prefabricated elements) while relating them to the artistic theories of the time. This multidisciplinary study deals with history, history of art, techniques history in order to highlight the contribution for 19th century French architecture of this regional adventure. It depicts how the cements transformed the architecture of this region and how it took place between stone and concrete

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Hautefeuille, Martin. "Modélisation numérique des matériaux hétérogènes : une approche EF multi-échelle et orientée composant." Compiègne, 2009. http://www.theses.fr/2009COMP1802.

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Abstract:

Les matériaux comme le béton présentent une meso structure de type matrice/inclusions visible à l'oeil nu. On propose dans ce travail de thèse une méthode de calcul par Eléments Finis à deux niveaux de résolution, intégrant des calculs à l'échelle de la meso structure à un calcul de structure. On souhaite par cette méthode décrire la ruine des structures en prenant en compte les phénomènes de fissuration à leur échelle d'occurrence. La stratégie de calcul adoptée s'inspire des méthodes de décomposition de domaines non recouvrants. Chaque élément composant le maillage de la structure accueille une description fine de la meso structure sous-jacente. La compatibilité cinématique entre ces deux niveaux est assurée par un raccord dual, au moyen de multiplicateurs de Lagrange localisés. Une architecture logiciel dédié a été implémentée en utilisant la technologie des composants et le middleware CTL (Component Template Library) déeveloppé à la TU Braunschweig. Pour la description de l'échelle mesoscopique, un modèle treillis a été employé. Ce dernier est constitué d'élément bar possédant deux enrichissements cinématiques permettant la prise en compte conjointe de l'arrangement hétérogènes des phases et du comportement quasi-fragile de ce type de matériau
Concrete like materials display a matrix/inclusions heterogeneous meso structure visible to the naked eye. In this PhD thesis, an integrated multiscale Finite Element based strategy is proposed. The latter carries out simultaneously structural level computation and mesoscale ones which enriched the macro scale behavior. This method aims at describing global structural collapse accounting for complex failure mechanisms at their proper scales of occurrence. The proposed computational approach derives from non-overlapping domain decomposition techniques. Each element of a structure discretization receives a finner description of the underlying meso structure. Localized Lagrange multipliers ensure a dual compatibility between the macroscale and the mesoscale displacements. A dedicated parallel software architecture has been implemented using the middleware CTL (Component Template Library) developed at the TU Braunschweig. A lattice meso model has been employed in order to describe the fine scale. Each truss element is provided with two kinematics enrichments. Such model is able to account for the heterogeneous phase arrangement and the quasi-brittle behavior of such materials

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Karraz, Khaldoun. "Comportement cyclique à long terme d'un matériau granulaire : modèle pour application aux infrastructures ferroviaires." Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0265.

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Abstract:

La mise en place de trains à grande vitesse a rendu de plus en plus cruciale la compréhension et la prévision du comportement dynamique à long terme des voies ferrées. En particulier, le tassement des infrastructures conditionne le coût de maintenance des voies. Ce tassement d’infrastructure est par ailleurs étroitement lié aux propriétés des matériaux constitutifs sollicités par le chargement cyclique. La thèse décrit les résultats obtenus pour la caractérisation d’un matériau de type « micro-ballast » de constitution semblable à celle d’un ballast utilisé en infrastructure ferroviaire, mais de taille de grain réduite (d/D=6/24). L’expérimentation utilise des appareils triaxiaux de deux diamètres F300mm et F100 mm. 1. Essais sous sollicitation monotone: Les essais poussés jusqu’à rupture ont permis de mettre en évidence une courbure de la courbe intrinsèque sous faible niveau de chargement et un effet d’échelle sensible entre les deux tailles d’échantillon. 2. Essais sous chargement cyclique: Le plan d’expériences a permis de prendre en compte l’influence de la fréquence d’application de la sollicitation cyclique, de la pression de confinement, de la charge appliquée et du nombre de cycles. Les résultats obtenus sont interprétés dans le cadre d’une loi de comportement adaptée à l’étude de sollicitations cycliques à grand nombre de cycles
The use of high-speed trains makes it crucial to understand and predict the long term dynamic behavior of railway tracks. In particular, the settlement of infrastructures incurs track maintenance costs. This settlement of infrastructure is besides closely linked to the physical properties of the material, when stressed by a cyclic loading. The thesis describes the experimental results obtained on a so called « micro-ballast » material whose grain properties are similar to those of a ballast used for train tracks, but having reduced grain size (d/D=6/24) . Experiments are performed by using triaxial testing on tow diameters (300 mm and 100 mm). 1. Tests under monotone compression: failure tests provided evidence for a curvature of the failure envelop and a significant scale effect between both sample sizes. 2. Tests under cyclic loading: The experimental plane took into account the influence of the application frequency used for the cyclic loading, the confining pressure, the applied charge and the number of cycles. An interpretation of the results in the context of constitutive equations which can be used for the simulation of a high number of cycles is presented

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Miranville, Frédéric. "Contribution à l'étude des parois complexes en physique du bâtiment : modélisation, expérimentation et validation expérimentale de complexes de toitures incluant des produits minces réfléchissants en climat tropical humide." La Réunion, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00463069/fr/.

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Abstract:

Ces travaux traitent d'un type particulier de parois complexes, incluant des produits minces réfléchissants (PMR). Ils sont utilisés en isolation thermique des bâtiments en raison de leurs faces réfléchissantes. Cependant, compte tenu de leur constitution, ils ne sont pas tous définis comme des isolants thermiques (norme NF-P-75-101), ce qui les exclut des procédures de certification. Leur mise en oeuvre nécessite des lames d'air, ce qui génére des transferts énergétiques couplés. La problématique des PMR est ainsi double, réglementaire et scientifique. Pour y répondre, une méthodologie en deux volets est proposée. Le premier consiste en la détermination expérimentale des caractéristiques thermiques de toitures complexes ; le second traite de la modélisation d'une toiture complexe au départ d'un code de calcul dédié. Les deux volets sont conciliés dans une démarche de validation expérimentale, menant à l'évaluation de la fiabilité des prédictions du code de calcul.

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Dissertations / Theses on the topic 'Matériaux de constructions'

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