Academic literature on the topic 'Structures de chaussée'

Les collisions de véhicules avec les orignaux, un phénomène qui représente une préoccupation majeure pour la sécurité routière, sont en augmentation depuis plusieurs années au Québec. Par exemple, plus de 50 collisions ont été répertoriées annuellement sur la route 175, un tronçon routier en réfection qui traverse la réserve faunique des Laurentides et qui est récemment passé de 2 à 4 voies. À échéance, 67 km de cette route auront été clôturés pour réduire les collisions impliquant l’orignal. Nos travaux visaient à documenter les impacts des clôtures métalliques hautes (2,4 m) et des structures connexes (passages fauniques, sorties d’urgence pour orignal, passages routiers anti-cervidés, etc.) qu’on y a installées sur la sécurité routière et le déplacement de l’orignal. Après 5 années de suivi, les occurrences d’orignaux à l’intérieur de l’emprise clôturée ont diminué de plus de 95 %, réduisant la fréquence annuelle des collisions avec des véhicules de 7,5 collisions (en 2006 et 2007) à aucune (en 2008 et 2009) dans la zone clôturée. En parallèle, la fréquentation des passages fauniques sous la route par les orignaux s’est accrue de 48 % entre 2009 et 2010 (de 189 à 279 passages documentés). Bien que les clôtures métalliques hautes se soient avérées très efficaces pour limiter les déplacements d’orignaux sur la chaussée et réduire les risques de collisions, la croissance des populations et la modification des patrons de déplacement de l’orignal semblent avoir engendré de nouvelles zones à risque le long de la route réaménagée.

Le véhicule routier est devenu le moyen de transport le plus utilisé au monde. Ainsi, les artères routières sont devenues beaucoup plus chargées et exploitées, ce qui a entraîné une détérioration accélérée des surfaces des chaussées. Cette détérioration est d’autant plus importante dans les régions nordiques, comme le Québec, où les conditions hivernales sont également une cause importante de dégradation des chaussées. L’avancement de la technologie informatique nous permet, aujourd’hui, de procéder à des simulations dynamiques tenant compte des conditions routières ainsi que des caractéristiques de différents véhicules. En conséquence, nous pouvons simuler avec une grande fiabilité le comportement dynamique de différents types de voitures, et ceci nous permet d’analyser les influences de plusieurs caractéristiques routières, en particulier la forte influence de l’indice de rugosité international (IRI) sur le confort et la sécurité.

This paper presents a laboratory study on the bonding of a concrete overlay to an old slab. The main variables of the study were the bonding agents and the initial slab temperature when the overlay was placed. A flexure test setup, based on the theory of beams of elastic foundation, was developed. The results obtained were compared with those of the slant–shear test. Key words: bonding agent, debonding, elastic foundation, interface, beam.

Les matériaux granulaires de fondations de chaussées jouent un rôle structural important mais sont aussi affectés par l’environnement. La granulométrie et la source de granulats vont changer la façon dont ces matériaux réagissent à ces sollicitations. Cette étude cherche donc à évaluer la performance globale des matériaux granulaires face aux contraintes mécanique et environnementale. Le module réversible, la déformation permanente, la gélivité et la conductivité hydraulique ont été mesurés pour six granulométries et trois sources. Les résultats montrent l’effet significatif de la granulométrie et de la source dans le contexte d’un fuseau granulaire et permettent de suggérer des fenêtres de performance granulométrique adaptées à des contextes de performance typiques. Ces effets de la granulométrie et de la source peuvent atteindre des facteurs 14 et 7 d’un point de sensibilité aux contraintes environnementales et des facteurs 3 et 2,5 d’un point de vue de la sensibilité aux contraintes mécaniques.

A joint experiment has been set up by Laboratoire Central des Ponts et Chaussées and SCREG using the Nantes circular test track. Four pavement structures have been constructed, each consisting of a layer of graded crushed aggregate and 10 cm of bituminous material. The bituminous mixes are made up of a reference base hot mix, a reference conventional emulsion-bound granular material, a double-coated cold mix, and an experimental special emulsion-bound granular material. Sub-grade low bearing capacity and limited pavement thicknesses resulted in high deflections. The structures were submitted to 1,900,000 loadings of 6.5 t dual wheels. Loading was carried out in two phases: consolidation, then fatigue. Monitoring of the structures' behavior showed that deflections remained high and rutting occurred in subjacent untreated materials, but not in the bituminous mixes. High strains were recorded in the cold mixes. Cracks became visible fairly early in the four structures. They nevertheless withstood the loadings without requiring any maintenance. Besides, numerous laboratory tests were carried out on laboratory mixes and samples taken from in situ layers: compressive strength, resistance to water, compactability with gyratory shear compactor, and static and dynamic moduli. The results enabled a more complete characterization of cold mixes. They also validated the concept of the innovative cold mixes tested. Finally, theoretical analysis was conducted, resulting in a fairly satisfactory structure modeling, using materials nonlinearity.

When testing viscosity of polymer-bitumen systems a question arises about interpretation of results as those systems behave as non-Newtonian liquids. A simple equation modeling non-Newtonian behavior of polymer-bitumens was proposed (which is a simplified version of the CROSS model). The equation used enables the calculation of zero-shear viscosity η0 from viscosity measurements conducted under various shear conditions, that is, with rotational viscometer at different shear rates (stresses). Test results are presented of several polymer-modified bituminous binders before and after Thin film oven test aging and discussion of non-Newtonian behavior. The wheel tracking test (Laboratoric Central des Ponts et Chaussées) was conducted for asphalt concrete with several bituminous binders, either plain bitumens or polymer modified. To estimate bituminous mixture's rutting resistance, a new relationship has been proposed to calculate N10 (wheel passes number to rut depth 10 mm). Close correlation was found between N10 and zero-shear (or absolute) viscosity of binders at 60°C, both conventional and polymer modified.

The progressive and rapid deterioration of cement concrete road systems makes frequent rehabilitation necessary if an acceptable level of service is to be maintained. When a road's structural capacity is still satisfactory, simple resurfacing to correct surface faults is an acceptable option. Several different types of resurfacing are possible, depending on adhesion developed at the interface. Dimensioning and selection of application techniques are still today purely empirical matters. However, major discoveries have been made about the behaviour of overlays, especially regarding cracking. For example, reflection in the overlay of the cracks of the old pavement is inevitable with a bonded interface. The old cracks must, therefore, be repaired first. However, with steel fibre reinforced concrete, the knitting effect of the fibres will stabilize the cracks. Road-work performed along autoroute 40 in the suburbs of Montreal provided an opportunity to monitor the behaviour of a thin bonded overlay of fibre-reinforced concrete. Examination of the road more than 2 years after it was recommissioned clearly indicated that the fibres had a positive effect on the condition of the road. Key words: rehabilitation, resurfacing, roads, concrete, steel fibre, cracking, bonding. [Journal translation]

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le laboratoire Mécanique et Modélisation des Matériaux et Structures du Génie Civil (3MsGC) de l'Université de Limoges, et Eurovia, une société du groupe VINCI. Les travaux réalisés dans cette thèse visent à une meilleure connaissance du comportement mécanique des couches d'accrochages mises en oeuvre à l'interface de deux couches d'enrobés bitumineux. Afin de caractériser ce comportement, un large travail expérimental a été réalisé. Les résultats de cette campagne d'essais ont permis d'alimenter le modèle éléments finis développé dans le but de prédire la durabilité du collage à l'interface des couches de chaussée. Ce modèle permet également d'étudier l'effet de la modélisation ou non du comportement de l'interface sur le dimensionnement de la chaussée. Afin de mener à bien la campagne expérimentale de ce travail, un prototype de dispositif d'essai a été conçu et réalisé. Au moyen d'une presse servohydraulique mono-axe, le dispositif permet d'appliquer une sollicitation de double cisaillement aux interfaces d'une éprouvette symétrique constituée de trois couches d'enrobés bitumineux. Ainsi, des essais monotones, oligocycliques et de fatigue ont été réalisés à 10 et à 20°C sur une interface BBTM/BBSG, comportant ou non une couche d'accrochage à base de bitume pur. Les essais oligocycliques et de fatigue, réalisés en mode de contrôle de force, ont permis d'obtenir des résultats très satisfaisants, et très peu dispersés. Trois critères de rupture d'interface ont été analysés. Les résultats obtenus montrent que l'absence de couche d'accrochage réduit considérablement la performance à la fatigue du collage à l'interface. Les résultats d'essais ont également permis de proposer une méthode qui permet de prédire la loi de fatigue du collage à partir des résultats d'essais monotones de cisaillement. Cette campagne d'essais de cisaillement est complétée par une série d'essais monotones de torsion. Outre la caractérisation du comportement mécanique des couches d'accrochage, les résultats ont permis de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles les essais en laboratoire de cisaillement et de torsion sont corrélables. L'essai monotone de torsion présente l'avantage d'être réalisable sur chantier. Une dernière partie de ce travail est consacrée à l'analyse de l'influence, d'une part, du comportement mécanique du collage à l'interface lors du dimensionnement de la structure de chaussée, et d'autre part, des sollicitations tangentielles répétées sur la tenue à la fatigue du collage à l'interface. Deux modèles éléments finis (2D et 3D) sont développés pour étudier la réponse mécanique de la structure sollicitée par l'essieu standard français. Les résultats obtenus montrent que sur certaines sections de chaussée, la prise en compte des sollicitations tangentielles conduit à considérer la fatigue des interfaces comme prédominante lors du dimensionnement.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire Mécanique et Modélisation des Matériaux et Structures du Génie Civil (3MsGC) de l’Université de Limoges, et Eurovia, une société du groupe VINCI. Les travaux réalisés dans cette thèse visent à une meilleure connaissance du comportement mécanique des couches d’accrochages mises en œuvre à l’interface de deux couches d’enrobés bitumineux. Afin de caractériser ce comportement, un large travail expérimental a été réalisé. Les résultats de cette campagne d’essais ont permis d’alimenter le modèle éléments finis développé dans le but de prédire la durabilité du collage à l’interface des couches de chaussée. Ce modèle permet également d’étudier l’effet de la modélisation ou non du comportement de l’interface sur le dimensionnement de la chaussée. Afin de mener à bien la campagne expérimentale de ce travail, un prototype de dispositif d’essai a été conçu et réalisé. Au moyen d’une presse servohydraulique mono-axe, le dispositif permet d’appliquer une sollicitation de double cisaillement aux interfaces d’une éprouvette symétrique constituée de trois couches d’enrobés bitumineux. Ainsi, des essais monotones, oligocycliques et de fatigue ont été réalisés à 10 et à 20°C sur une interface BBTM/BBSG, comportant ou non une couche d’accrochage à base de bitume pur. Les essais oligocycliques et de fatigue, réalisés en mode de contrôle de force, ont permis d’obtenir des résultats très satisfaisants, et très peu dispersés. Trois critères de rupture d’interface ont été analysés. Les résultats obtenus montrent que l’absence de couche d’accrochage réduit considérablement la performance à la fatigue du collage à l’interface. Les résultats d’essais ont également permis de proposer une méthode qui permet de prédire la loi de fatigue du collage à partir des résultats d’essais monotones de cisaillement. Cette campagne d’essais de cisaillement est complétée par une série d’essais monotones de torsion. Outre la caractérisation du comportement mécanique des couches d’accrochage, les résultats ont permis de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles les essais en laboratoire de cisaillement et de torsion sont corrélables. L’essai monotone de torsion présente l’avantage d’être réalisable sur chantier. Une dernière partie de ce travail est consacrée à l’analyse de l’influence, d’une part, du comportement mécanique du collage à l’interface lors du dimensionnement de la structure de chaussée, et d’autre part, des sollicitations tangentielles répétées sur la tenue à la fatigue du collage à l’interface. Deux modèles éléments finis (2D et 3D) sont développés pour étudier la réponse mécanique de la structure sollicitée par l’essieu standard français. Les résultats obtenus montrent que sur certaines sections de chaussée, la prise en compte des sollicitations tangentielles conduit à considérer la fatigue des interfaces comme prédominante lors du dimensionnement
The research work presented in this PhD thesis lies within the framework of a partnership between the laboratory Mechanics and Modeling of Materials and Structures in Civil Engineering (3MSCE, University of Limoges) and Eurovia, a subsidiary of the VINCI Group. The study aims at better understanding the mechanistic behavior of tack coats spread at the interface between two asphalt concrete (AC) layers. This behavior is characterized through a large experimental campaign. Then, the tests results are used in a finite element program. This program allows the pavement structure engineer to predict, on the one hand, the durability of the bonding at the interface, and on the other hand, the effect of modeling the interface behavior on the pavement response. In this research project, a laboratory double shear test device is designed and manufactured. By means of a mono-axis hydraulic press, the device allows applying a double shear loading at the interfaces of a symmetrical specimen which is consisted of three AC layers. Thus, monotonic, oligocyclic and fatigue tests are carried out at 10 and 20°C on an interface BBTM/BBSG (very thin AC layer overlaid on a dense AC layer). This interface is with or without tack coat (a cationic rapid-set emulsion with pure bitumen). The oligocyclic and fatigue tests were carried out in a force controlled mode, and lead to very innovative and interesting results. Three failure criteria are analyzed. The results clearly show that the lack of tack coat reduces the fatigue performance of the bonding (interface). Through the analysis of the results, a method is proposed, and allows predicting the fatigue law of the bonding from the monotonic shear tests results. This shear tests campaign is completed by a series of laboratory monotonic torque tests. Besides the characterization of the tack coats shear behavior, the experimental conditions where the torque and the double shear tests results are similar are specified. The last part of this work deals with, on the one hand, the effect of the interface shear behavior on the pavement structure design, and on the other hand, the effect of the repeated horizontal loads on the fatigue of the bonding at the interface. Two finite element models (2D and 3D) are developed in order to evaluate the mechanistic response of the pavement subjected to the French standard axle. Findings from this numerical simulation show that, when taking into account the horizontal loads, the fatigue of the bonding becomes predominant during the pavement structure design

Afin d'investiguer les mécanismes de décollement de chaussées urbaines, cette thèse se concentre sur leurs caractérisations en laboratoire. Dans ce travail, il s'agit de savoir si la présence d'eau (par infiltration dans les matériaux) combinée à des sollicitations mécaniques de flexion peut jouer un rôle dans la détérioration des interfaces couplant plus particulièrement du béton de ciment à de l'enrobé bitumineux. Un essai de flexion 4 points permettant de générer de la rupture d'interface en mode mixte (mode I et II) est choisi a priori et adapté. L'analyse mécanique de l'essai est menée en déformations planes à l'aide d'un Modèle élastique Multiparticulaire à Matériaux Multicouches spécifique dédié à l'étude des effets de bords dans les structures multicouches en flexion, le M4-5n. Le problème écrit analytiquement et résolu sous Scilab permet d'optimiser la géométrie des éprouvettes afin de favoriser le délaminage. Le montage de l'essai est mis au point en laboratoire. Des éprouvettes bicouches Alu/PVC sont utilisées pour calibrer le montage. Un aquarium spécifique est construit afin de pouvoir immerger les éprouvettes lors des essais sous eau. Les résultats expérimentaux mettent en évidence l'effet de la température sur la résistance de l'interface. Les techniques de corrélation d'images numériques sont utilisées pour mesurer expérimentalement les déplacements d'ouverture et de glissement de fissure. Ces techniques permettent de déterminer les facteurs d'intensité de contraintes et les taux de restitution donnés par Dundurs. Ces valeurs sont comparées avec succès à celles du M4-5n. A 20°C sous eau, les essais montrent que l'eau privilégie le processus de décollement.

Cette thèse CIFRE a été réalisée dans le cadre d'un partenariat entre l'ENTPE Université de Lyon, AREA et EIFFAGE Travaux Publics. Les méthodes actuelles de détermination et de prévision de l'endommagement des structures de chaussées autoroutières sont peu fiables et nécessitent d'être améliorées. L'objectif de la thèse est de mettre en place une procédure d'analyse inverse donnant accès aux paramètres de comportement des matériaux de chacune des couches de chaussées à partir des mesures de déflexion. Une première étape vise à définir plus précisément les états de contraintes et de déformations existants dans les différentes couches de chaussées. Pour cela, une instrumentation de chaussée autoroutière située proche d'Aix les Bains a été réalisée. 47 capteurs de déformation et de température ont été implantés dans la structure à trois niveaux différents lors de travaux d'entretien effectués en août 2012. En parallèle, des matériaux de chaussée ont été prélevés sur autoroutes pour caractériser leur comportement en laboratoire. Des essais de module complexe ont permis de déterminer les propriétés thermo-visco-élastiques des matériaux. Ces résultats ont permis de modéliser la déformation de la chaussée et de la comparer avec les mesures. Des mesures de déflexion ont également été réalisées sur la chaussée instrumentée à l'aide d'un curviamètre. Les résultats ont pu être comparés à la modélisation. Les différences observées ont permis de proposer une analyse critique des mesures de déflexion
This thesis was conducted into a parnership between ENTPE university of Lyon, AREA and Eiffage Travaux Publics. Current methods of determination and prediction of damage to highway pavement structures are unreliable and need to be improved. The aim of the thesis is to establish an back analysis procedure from the deflection measurements fiving access to material behavior parameters of each pavement layers. A first step is to define more precisely the states of stress and deformation existing in the different layers of pavement. For this reason, a motorway pavement instrumentation was performed near Aix les Bains in France. 47 strain sensors and temperature were implanted into the structure in three layers during maintenance works in August 2012.In parallel, pavement materials were collected on motorways to characterize their behavior. Complex modulus tests were used to determine the thermo-viscoelalstic properties of materials. These results were used to modeling the deformation of the pavement and compared with measurements. Deflection measurements were also performed on the instrumented pavement with a curviameter device. The reseults were compared to modeling. The observed differences have helped to provide a critical analysis of deflection measurements

Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre de la réduction du bruit du traffic routier. Le contact pneumatique/chaussée représente la principale source de ce phénomène dès la vitesse de 50 km/h. Dans ce contexte, une nouvelle démarche de modélisation du comportement dynamique d'un pneumatique roulant sur une chaussée rigide est développée. Au niveau du pneumatique, un modèle périodique est adopté pour calculer les fonctions de Green du pneumatique dans la zone de contact. Ce modèle permet de réduire considérablement le temps de calcul et de modéliser le pneumatique dans une large bande de fréquence. Le modèle est validé en le comparant avec un modèle d'éléments finis classique réalisé sous le logiciel Abaqus. Habituellement, la réponse temporelle du pneumatique peut être calculée par une convolution des fonctions de Green et des forces de contact. Cette technique est très coûteuse en terme de temps de calcul. Nous avons adopté une nouvelle démarche. L'idée consiste à décomposer les fonctions de Green dans une base modale. Les paramètres modaux sont ensuite utilisés pour construire une convolution plus rapide. La convolution modale est adaptée au problème de contact par l'addition d'une condition de contact cinématique. Le modèle de contact est comparé à la méthode de pénalité dans le cas d'un exemple académique. Il présente l'avantage de sa stabilité et de sa facilité de mise en oeuvre. Dans la dernière partie de ce travail, le modèle de contact est appliqué au cas d'un pneumatique roulant sur différents types de chaussée. Le contenu spectral des forces de contact est étudié en fonction de la vitesse de déplacement et la rugosité des chaussées. Afin de construire le modèle de contact d'un pneumatique réel sur une chaussée réelle, plusieurs exemples à complexité croissante sont traités. Le modèle d'anneau circulaire sous fondation élastique est largement étudié dans cette thèse. Une étude détaillée du modèle est réalisée dans les cas analytique et numérique

La thèse qui fait l'objet de ce mémoire s'est déroulée dans le cadre de la collaboration entre le laboratoire et un groupe industriel. Elle traite de deux thèmes reliés par la problématique de l'utilisation de matéiaux cellulaires métalliques dans la construction. Les matériaux alvéolaires sont très appréciés pour leur propriété d'absorption d'énergie, qui est principalement caractérisée par leur domaine de résistance. Nous proposons un modèle analytique rigoureux, basé sur des techniques d'homogénéisation, permettant de prédire ce domaine de résistance pour une géométrie quelconque de structures cellulaires périodiques. Après validation, nous utilisons ce modèle pour étudier l'influence de défauts d'uniformité et de symétrie de distribution de la matière le long des parois des cellules. Ces travaux menés sur des cellules bidimensionnelles et tridimensionnelles conduisent à conclure que la non-uniformité modifie considérablement la taille et la forme du domaine de résistance, mais que la non-symétrie a une incidence plus faible. La fissuration réflective est une dégradation caractéristique des chaussées semi-rigides. Elle est due à la propagation jusqu'à la surface des fissures de retrait des assises traitées aux liants hydrauliques. Parmi les différents procédés existants pour retarder cet endommagement, nous nous intéressons aux solutions de type interfaces, souples ou rigides, insérées entre les assises et la couche de roulement. Lorsqu'elles sont rigides, elles se présentent sous forme de grilles et permettent de renforcer la couche supérieure puis de ponter les fissures. Nous avons mis en évidence qu'il était nécessaire de développer un essai à une échelle intermédiaire par rapport aux tests existants. Nous avons conçu cet essai en se basant sur la reproduction dans l'éprouvette, de variations de fonctions particulières calculées dans une chaussée.

Le bruit de roulement contribue fortement au bruit perçu à l'intérieur de l'habitacle des automobiles. Ce bruit a pour origine le contact du pneumatique sur une chaussée rugueuse. En basses fréquences (0-400 Hz), il est transmis dans l'habitacle du véhicule essentiellement par la voie solidienne. La méthode actuelle de prévision de ce bruit chez PSA Peugeot Citroën repose sur une approche mixte calcul-mesure longue, coûteuse et pas suffisamment prédictive. Pour contourner ces limitations, une filière purement numérique est envisagée. Elle demande de modéliser le comportement vibro-acoustique du pneumatique en prenant en compte les effets liés à la rotation et de résoudre le problème de contact avec une chaussée rugueuse. Concernant la modélisation d'un pneumatique en rotation, des formulations des effets tournants d'un solide déformable sont établies en utilisant une approche Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE). Ces formulations sont validées par une application sur un nouveau modèle simplifié du pneumatique. Il s'agit d'un modèle d'anneau circulaire incluant les effets de cisaillement soumis localement à une charge représentative de la masse du véhicule. Un modèle plus complexe d'ensemble monté pneu/roue/cavité intégrant l'ensemble des effets liés à la rotation est également validé par une comparaison avec des essais. Ensuite, le contact avec une chaussée réelle est formulé par différentes approches permettant de réduire le temps de calcul pour une utilisation industrielle. En particulier, le calcul du contact est décomposé en un calcul statique non linéaire suivi d'un calcul dynamique linéaire. La validation du modèle de contact est réalisée par une comparaison calcul/essai. Les résultats sont très satisfaisants
The rolling noise contributes significantly to the noise inside cars. This noise comes from the tire/road contact. In low frequencies (0-400 Hz), it is mainly transmitted into the cabin through structural vibration. The current method used at PSA Peugeot Citroen to predict this noise, is a mixed simulation/experimental approach which is long, expensive and not sufficiently predictive. In order to overcome these difficult, a full numerical approach is considered. It requires modeling the tire vibration by taking into account the rotating effects and the contact with the rough surface. Concerning the model of rotating tire, a formulation of a deformable solid is constructed by using an Arbitrary Lagrangian Eulerian approach (ALE). This formulation is validated by an application on a new simplified tire model which is a circular ring including the shear stresses and the non linear effects due to the vehicle weight. A more complex model composed of tire/wheel/cavity including all the rotating effects is also validated by comparison with experiments. Then the contact with a real road is calculated by different approaches to get the acceptable computing time for industrial uses. In particular, the calculation of the contact is divided into a non-linear static analysis followed by a linear dynamic calculation. The validation of this model is successfully achieved by comparison test results

Ce travail de thèse concerne l'étude expérimentale et numérique du contact pneumatique/chaussée pour la prévision du bruit de roulement. Les efforts de contact dynamiques entre le pneu et la chaussée sont modélisés par une succession d'états statiques entre un massif semi-infini élastique et plusieurs aspérités parfaitement rigides. Le problème de contact statique est résolu à l'aide d'une Méthode Itérative à Deux Échelles (MIDE) plus rapide que les méthodes numériques classiques. Au niveau expérimental, les efforts de contact mesurés entre un pavé de gomme et plusieurs pointes sphériques sont en bon accord avec ceux donnés par la MIDE. Dans le cas du contact statique entre un pneu lisse et différentes surfaces rugueuses, les comparaisons essais/calculs restent bonnes pour des surfaces composées de pointes sphériques et des revêtements de chaussée à macrotexture modérée. Elles se dégradent pour des revêtements à forte ou faible macrotexture. Ces résultats sont encourageants étant donné la précision de mesure et les hypothèses simples du modèle par rapport à la complexité du contact pneumatique/chaussée. Enfin, des mesures de force de contact et de bruit sont réalisées sur site réel pour un pneu lisse roulant sur différentes surfaces routières. Il semblerait que les efforts de contact dynamiques soient influencés par la visco-élasticité de la gomme et par la vibration du pneumatique au cours du roulement. Ces phénomènes pourront être introduits dans le modèle à l'avenir. D'autre part, les niveaux de force et de bruit mesurés sont très fortement corrélés autour de 800 Hz, fréquence qui pourrait directement être liée à la texture de chaussée
This work deals with experimental and numerical investigations on tyre/road contact for the prediction of tyre/road noise. The dynamical contact stresses between the tyre and the road are modeled by successive static states between an elastic half-space and several perfectly rigid asperities. The problem in statics is solved using a Two-scale Iterative Method (TIM) which is faster than classical numerical methods. Concerning experiments, the contact stresses measured between a rubber block and several spherical punches are in good agreement with the results of the TIM. For the contact in statics between a slick tyre and many rough surfaces, the comparisons between experiments and calculation are still good for surfaces composed of spherical indenters and road surfaces with medium macrotexture. The results are less good for road surfaces with high or small macrotexture. These results are encouraging considering the precision of the measurement system and the simple hypotheses used in the model in comparison with the complexity of tyre/road contact. Finally, in situ measurements of contact forces and tyre/road noise were carried out for a slick tyre rolling on several road surfaces. It seems that dynamical contact stresses are influenced by the visco-elastic behavior of the rubber and by the vibration of the tyre during rolling. These phenomena could be included in the model in the future. Moreover, the measured levels of contact forces and noise were greatly correlated around 800 Hz, which frequency could be directly linked to road texture

Afin que les structures de chaussée présentent une bonne résistance mécanique, les couches qui les composent sont liées entre elles à l’aide de « couches d’accrochage ». Un nouvel appareil, nommé 2T3C (Torsion-Traction‑Compression sur Cylindre Creux), a été conçu dans cette thèse pour caractériser le comportement thermomécanique des interfaces entre couches de chaussées en enrobé bitumineux. La Corrélation d’Images Numériques en trois dimensions (CIN 3D) a notamment été utilisée pour trouver les sauts de déplacement au niveau de l’interface. Le comportement de différentes configurations d’interfaces a été étudié dans le domaine des petites déformations, pour lequel un nouveau modèle a été introduit pour les décrire, et dans le domaine des grandes déformations à l’aide d’essais de rupture monotone en cisaillement
To ensure that road structures present a good mechanical strength, the layers that compose them are bonded together with tack coats. A new device, named 2T3C Hollow Cylinder Apparatus (2T3C HCA), has been designed in this thesis to characterise the thermomechanical behaviour of interfaces between pavement layers in bituminous mixtures. 3D Digital Image Correlation (3D DIC) has been used to find the displacement gaps at the interface. The behaviour of different interface configurations has been studied in the small strain domain, for which a new model was introduced to describe them, and in the large strain domain thanks to monotonic shear failure tests