Dissertations / Theses: 'Structures de chaussée'

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Diakhaté, Malick. "Fatigue et comportement des couches d'accrochage dans les structures de chaussée." Phd thesis, Université de Limoges, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00521906.

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Abstract:

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.

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Diakhaté, Malick. "Fatigue et comportement des couches d’accrochage dans les structures de chaussée." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6571d719-9eba-4e0e-be37-58cb8a5632eb/blobholder:0/2007LIMO4037.pdf.

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Abstract:

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

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Hun, Manitou. "Influence de l'eau sur le décollement d'une interface par flexion d'un bicouche de chaussée urbaine." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00777011.

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Abstract:

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.

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Gaborit, Philippe. "Comportement thermo-mécanique de structures de chaussées bitumineuses." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2015. http://www.theses.fr/2015ENTP0004.

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Abstract:

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

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Meftah, Rabie. "Une approche par formalisme de green réduit pour le calcul des structures en contact dynamique : application au contact pneumatique/chaussée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00665546.

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Abstract:

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

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Florence, Cécile. "Etude expérimentale de la fissuration réflexive et modélisation de la résistance de structures cellulaires." Marne-la-vallée, ENPC, 2005. http://www.theses.fr/2005ENPC0015.

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Florence, Céline. "Etude expérimentale de la fissuration réflective et modélisation de la résistance de structures cellulaires." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001516.

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Abstract:

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.

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Vu, Trong Dai. "Modélisation des effets tournants du pneumatique et des forces decontact pour le bruit de roulement basses fréquences." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1051/document.

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Abstract:

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

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Cesbron, Julien. "Influence de la texture de chaussée sur le bruit de contact pneumatique/chaussée." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2079.

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Abstract:

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

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Attia, Thomas. "Interfaces between pavement layers in bituminous mixtures." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET001.

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Abstract:

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

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keymanesh, Mahmoud Reza. "Contribution à l'étude de la déflexion des structures de chaussées." Rennes, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAR0011.

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Nasser, Hanan. "Méthode de résolution du M4-5n par éléments finis mixtes pour l’analyse des chaussées avec discontinuités." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016ECDN0005/document.

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Abstract:

Les chaussées subissent des sollicitations liées au trafic et au climat conduisant à leur dégradation, par fissuration notamment. Il est nécessaire dans le contexte actuel de pouvoir modéliser le comportement de ces structures multicouches endommagées afin de prévoir leur durée de vie résiduelle ou dimensionner des solutions de renforcement. L’objectif de la thèse est ainsi de proposer un outil de calcul dédié à l'analyse 3D des chaussées fissurées ou comportant des discontinuités. L’approche retenue repose sur la modélisation simplifiée d’une chaussée par un empilement de plaques du Modèle Multi-particulaire des Matériaux Multicouches à 5n équations d’équilibre (M4-5n). Un outil de calcul rapide de référence de chaussées 2D fissurées et une méthode de résolution générale du M4-5n par Eléments Finis mixtes sont développés. Le point de départ de la méthode de résolution est l’écriture, pour le M4-5n, du principe variationnel basé sur le théorème de l'énergie complémentaire où la condition de contraintes statiquement admissibles est assurée à partir de multiplicateurs de Lagrange. La discrétisation des efforts généralisés utilise des espaces d’interpolation permettant le bon conditionnement du système d’équations algébriques à résoudre et garantissant la stabilité de la solution. La méthode est implémentée dans FreeFem++. Elle ramène le problème 3D initial à une modélisation EF 2D et conduit à des valeurs finies des efforts généralisés au niveau des fissures ou décollement d’interface. L’outil de calcul final ainsi développé est validé et appliqué à l’étude de la réponse d’une structure fissurée,représentative d’une chaussée testée en vraie grandeur sur le site de l’IFSTTAR
Pavements are multilayer structures which undergo cracking distress due to traffic and climatic factors. It is important nowadays to be able to model the mechanical response of such damaged pavements in order to assess their residual lifetime or to design reinforcement solutions. In this context, the present thesis aims at developing a numerical tool dedicated to the analysis of pavements incorporating cracks or discontinuities. In the developed approach, the pavement structure is modeled as a stacking of “plate” elements of typeM4-5n (Multi-Particle Models of Multilayer Materials) which considers 5n equilibrium equations. A reference quick 2D calculation tool for cracked pavements and a general solving of M4-5n by the mixed Finite Element (FE) method was developed. The starting point for this method is the derivation for M4-5n of the variational principle based on the complementary energy theorem whose condition of statically admissible stress is taken into account using Lagrange multipliers. Discretization of the generalized stresses involves interpolation spaces, proposed to avoid ill-conditioned system of algebraic equations after discretization and to insure stability of the solution. The developed method is implemented in a FreeFem++ script. In this method, the initial 3D problem can be handled through FE simulations in 2D and finite values of the generalized stresses are obtained at crack and interlayer debonding locations. The developed numerical tool was validated and applied to the study of the mechanical response of a structure with cracks representative of a pavement tested underfull-scale conditions during an accelerated fatigue test performed at IFSTTAR

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Lebeau, Marc. "Modélisation de l'état hydrique dans les structures de chaussées en période estivale." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0032/MQ38689.pdf.

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Nguyen, Tien Sy. "Extraction de structures fines sur des images texturées : application à la détection automatique de fissures sur des images de surface de chaussées." Phd thesis, Université d'Orléans, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00592482.

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Abstract:

La dernière décennie a vu l'exploitation d'application d'inspection automatique dans plusieurs domaines grâce à l'avancé des capteurs de vision et des méthodes d'analyse de texture et de segmentation d'images. Cependant, la nature difficile des images de chaussées (fortement texturée), la petite taille des défauts (fissures) conduisent au constat que l'inspection dans ce domaine est réalisée manuellement. Chaque année, en France, des opérateurs doivent visualiser des milliers de kilomètres d'images de route pour y relever des dégradations. Cette façon de faire est couteuse, lente et a un résultat plutôt subjectif. L'objectif de ce travail de thèse est de développer une méthode permettant la détection et la classification des fissures automatiquement sur ces images de chaussées. Le coeur de la thèse est une nouvelle méthode de segmentation, la Free Form Anisotropy (FFA). D'une part, elle permet de prendre en compte simultanément les attributs concernant la forme et l'intensité des pixels d'une fissure pour la détection. D'autre part, une nouvelle modélisation est utilisée en recherchant des chemins minima dans des graphes (images) afin de trouver la forme de la fissure dès qu'elle est présente dans l'image. Après la segmentation, l'extraction et la classification de défauts sont réalisées par une transformée de Hough et par le calcul de l'orientation locale des pixels. Les résultats expérimentaux ont été obtenus à partir de plusieurs bases d'images et compares avec des méthodes existantes.

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Achimastos, Lito. "Appréciation de l'état structurel d'une chaussée souple à partir des observations de dégradations de surface." Marne-la-vallée, ENPC, 1998. http://www.theses.fr/1998ENPC9821.

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Abstract:

Les gestionnaires des voiries secondaires ne disposent pas toujours des informations ou des moyens pour effectuer un diagnostic de leurs réseaux. C'est pourquoi il est utile d'établir un lien entre l'état structurel des chaussées et les observations des dégradations de surface, notamment pour les chaussées souples qui constituent 90% du réseau routier secondaire en France. L'endommagement d'une structure de chaussée se traduit principalement par des dégradations sous forme de fissuration et d'orniérage. Pour mieux comprendre le mécanisme d'évolution de ces dégradations, dix structures de chaussées souples soumises à l'équipement du Manège de fatigue du L. C. P. C. De Nantes sont étudiées. À partir de cette analyse, une loi qui relie la vitesse d'orniérage à la déflexion est proposée. De plus, on en déduit qu'il possible de décorréler, dans un premier temps, l'étude de l'évolution de la fissuration de celle de l'orniérage. Ces études sont effectuées à partir de modèles aux éléments finis 3D développés au cours de cette recherche. Ainsi, on arrive à expliquer l'orientation des fissures de fatigue de la couche d'enrobé en fonction de l'épaisseur de l'enrobé : les premières fissures de fatigue sont longitudinales pour les structures minces et transversales pour les structures épaisses du fait, dans ce dernier cas, de la localisation de la zone de faiblesse initiale. En ce qui concerne l'orniérage, on propose une modélisation qui tienne compte du chargement 3D et de la symétrie des ornières suivant l'axe de roulement. Enfin, le dernier modèle proposé est une alternative aux outils 3D. Il s'agit d'un modèle discret de type plaque qui permet d'étudier l'influence de la fissuration sur l'évolution de l'orniérage
Administrators of secondary roads do not always have the information of the means necessary to diagnose problems in their network. For this reason, it would be useful to establish a link between the structural state of the pavement and the observations made regarding surface degradation, especially in the case of flexible pavement, which makes up 90 % of the secondary roads network in France. Damage to the pavement structure manifests itself in two main types of degradation : cracking and rutting. To better understand how such degradation progresses, ten pavements subjected to the L. C. P. C. Cirular test track in Nantes, France have been studied. From this analysis, a law linking the rutting rate to the deflection has been proposed. Furthermore, it has been deduced that the study of the evolution of cracking can be separated from that of rutting. These studies have been conducted with 3D finite-element modelling. In this way, the orientation of the fatigue cracks can be explained as a function of the thickness of the asphalt mix layer : the first fatique cracks are longitudinal for thin structures, whereas for thick strutures they are transversal, because of the localisation of the first weakness area. As regards rutting, modelling that takes into acount the 3D loading and the symmetry of the ruts along the driving axis has been proposed. Finally, the last model proposed is an alternative to the 3D tools. It is a discrete model of the slab type enabling study of the influence of cracking on the progress of rutting

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Asli, Cherif. "Analyse dynamique des structures multicouches soumise à une force d'impact : application aux chaussées." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2013. http://www.theses.fr/2012EVRY0051.

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Abstract:

Actuellement, l’identification des modules d’élasticité des différentes couches des chaussées est basée sur des modèles statiques. Ce travail de thèse consiste à développer une approche dynamique qui permet de représenter plus fidèlement la nature dynamique des essais FWD. L’étude semi-analytique à l’aide de la méthode des éléments spectraux est développée pour identifier les paramètres inconnus du système. L’analyse par la méthode des éléments finis permet de cerner au mieux le phénomène d’impact FWD et de mieux comprendre le comportement dynamique des chaussées sous forces d’impact. Le code FER/Impact développé au laboratoire LMEE est utilisé pour la simulation des essais au FWD. Le modèle numérique de la chaussée est un modèle multicouche axisymétrique dont les matériaux des différentes couches est supposés homogène, isotropes et élastiques. Pour prendre en compte l’atténuation des phénomènes dynamiques générés dans le milieu multicouche, l’amortissement de type Rayleigh est considéré. Un appareil innovant est développé pour caractériser les matériaux des plateformes. La méthode des moindres carrés est utilisée pour l’évaluation des modules d’élasticité. La confrontation des résultats expérimentaux et numériques permet de valider l’approche dynamique
Up to now, the identification of the modulus of elasticity of various layers of pavement is based on static models. The present work consists in developing a dynamic approach which allows representing better the dynamic nature of the FWD test. The semi-analytical study by means of the spectral method is developed to identify unknown parameters of the system. Finite element analysis of the FWD test allows understanding better the dynamic behavior of pavement under impact loadings. The FER/Impact code developed in the LMEE laboratory is applied to simulate a multi-layers pavement model under axisymmetric conditions. The materials of the various layers are supposed homogeneous, isotropic and elastic. To take into account the attenuation of the dynamic phenomena generated in the multilayers media, Rayleigh damping is considered. An innovative device is developed to characterize the material properties of subgrade and foundation. The method of least squares is used for the back-calculation of the modulus of elasticity.. The confrontation of the experimental and numerical results validates the dynamic approach

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ZENZRI, HATEM. "Endommagement anisotrope en fatigue. Application au calcul d'une structure de chaussee bitumineuse." Marne-la-vallée, ENPC, 1992. http://www.theses.fr/1992ENPC9221.

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Abstract:

L'observation des chaussees fait etat d'une fissuration qui apparait a la base des couches bitumineuses et qui remonte a la surface de ces structures et ceci nuit au passage repete des charges. Par ailleurs, la deflexion dans ces structures ne commence a augmenter de facon significative que tres pres de la rupture. Nous attribuons ces phenomenes a l'evolution par fatigue d'un endommagement dans les enrobes bitumineux. L'endommagement est considere anisotrope et nous proposons pour son evolution en fatigue une loi generalisant la loi uniaxiale obtenue experimentalement par monsieur alimani (these enpc 1988). Nous construisons un code de calcul pour simuler l'evolution de ce dommage dans les couches bitumineuses d'une structure routiere. Une telle structure est supposee invariante dans la direction de roulement de la charge. La determination d'un cycle de chargement, necessite alors un seul calcul tridimensionnel. Le calcul du cycle initial est effectue par la methode des elements finis axisymetriques alors qu'un cycle courant est calcule par la methode des elements finis semi-analytiques. Dans le cas ou la structure repose sur un sol semi-infinis, ce dernier n'intervient dans les calculs que par son noyau de green. Nous simulons un essai dit de la roue va et vient et un essai du type manege de fatigue. Les resultats de ces simulations, nous permettent de comprendre qualitativement les mecanismes de ruine de ces structures. Ils mettent en evidence, le lien existant entre l'evolution de la deflexion et celle du dommage. D'autre part, nous montrons qu'une roue simple favorise une fissuration longitudinale, alors qu'un jumelage favorise une fissuration transversale

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Khoueiry, Nicole. "Study of granular platforms behaviour over soft subgrade reinforced by geosynthetics : Experimental and numerical approaches." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI027.

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Abstract:

Les géosynthétiques sont utilisés depuis les années 70 dans le renforcement des plateformes granulaires reposant sur des sols de faible portance pour des applications de routes non revêtues. La complexité des mécanismes développés et la diversité des produits de renforcement nécessitent encore d’étudier ces plateformes renforcées. Un essai au laboratoire permettant de tester des plateformes à échelle réelle a été développé. Une plateforme granulaire non revêtue reposant sur un sol de faible portance a été reproduite. Un protocole de mise en place de ce sol a été élaboré pour assurer son homogénéité et la répétabilité des essais. Une instrumentation spécifique a été développée pour collecter le maximum de mesures utiles pour l’interprétation du transfert de charge et du comportement des géogrilles utilisées. Trois types de géogrille ont été testées : une géogrille extrudée et deux géogrilles tricotées de rigidité différente. Après de nombreux essais de faisabilité, dix essais ont été effectués sous un chargement cyclique sur plaque circulaire, la plateforme testée a été placée dans un banc d’essai de 1,8 m de large, 1,9 m de long et 1,1 m de haut. Sur la base du même protocole de mise en œuvre, des essais de circulation avec un Simulateur Accélérateur de Traffic (SAT) ont été effectués. Ce simulateur a été spécifiquement conçu et construit pour cette application. Pour ces essais, la plateforme testée a été placée dans le banc d’essai allongé à 5 m. La plateforme a été soumise à deux types de sollicitations : un chargement cyclique sur plaque et un chargement de circulation. Des essais de répétabilité ont permis de vérifier le protocole mis en place. A partir des essais, plusieurs observations ont pu être faites sur le comportement des plateformes granulaires, le sol peu porteur, et sur l’efficacité du renforcement. De plus, ces essais ont permis de montrer que le chargement de circulation est beaucoup plus endommageant que le chargement sur plaque. Parallèlement à ces essais, un modèle numérique a été développé en se basant sur la méthode des différences finies avec le logiciel FLAC 3D. Cette modélisation a permis de prédire le comportement de la plateforme sous le premier chargement de plaque
Geosynthetics were used since 1970 in the base course reinforcement supported by soft subgrade in unpaved road application. The various factors and parameters influencing the dominant mechanism and its relative contribution on the platform improvement explain the need of more investigations in this topic. In this research work, large-scale laboratory test was developed to study the reinforcement contribution in the unpaved road improvement. Therefore, an unpaved platform was built of 600 mm of artificial subgrade supporting a base course layer. A detailed experimental Protocol was established regarding the soil preparation, the installation and the soils compaction procedure to reproduce the site conditions and insure the platform repeatability for each test. Three geosynthetics were tested first under a cyclic plate load test. Cyclic load was performed on the prepared platform, with a maximum load of 40 kN resulting in a maximum applied pressure of 560 kPa. The platform was subjected to 10,000 cycles with a frequency of 0.77 Hz. An advanced and complete soil instrumentation was provided in order to collect the maximum data needed for thorough analysis. Quality control tests were performed before each test to verify the soil layers homogeneity and properties. Two base course thicknesses were tested under this test condition, 350 and 220 mm. Once the developed protocol was confirmed under the circular plate load tests, further tests using the Simulator Accelerator of Traffic (SAT) were performed. Indeed, the laboratory prepared platform was placed in a larger box of 1.8 m in large, 5 m in length and 1.1 m in height. The prepared platform was subjected to two solicitations: a particular plate and traffic load. The Simulator Accelerator of Traffic was developed specially for this application. A machine that simulates the traffic load under an effective length of 2 m and a velocity of 4 km/h. The two areas were instrumented: the area under the circulation load, and the area under the plat load, located aside. In addition, a numerical model based on the differential element method using FLAC 3D was developed. The model simulated the circular plate load test with the same platform configuration under monotonic load. The results were compared to the first monotonic load applied on the rigid plate experimentally

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Dansou, Anicet. "Méthode des éléments de frontière accélérée pour les structures multifissurées : application au renforcement des chaussées." Thesis, Strasbourg, 2019. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2019/DANSOU_Anicet_2019_ED269.pdf.

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Abstract:

La fissuration est l'une des causes majeures de la dégradation des structures en génie civil. La modélisation numérique des fissures et de leur propagation nécessite le développement d’outils numériques performants. Cette thèse présente l’optimisation et l’extension d’un outil numérique existant, pour la simulation efficiente des problèmes de propagation de fissures dans les structures de génie civil. Le code de calcul présenté est basé sur les équations intégrales de Galerkin 3D, accélérées par la méthode multipôle rapide. Les méthodes intégrales sont performantes en mécanique de la rupture pour la détermination des champs singuliers au voisinage des fissures et présentent l’avantage de la réduction d’une dimension de maillage. La Méthode Multipôle Rapide, quant à elle, permet via une reformulation des fonctions fondamentales propres aux formulations intégrales, de réduire le coût des calculs. Les performances du code résultant sont améliorées dans ce travail, à travers la mise en place d’une technique de réutilisation de données, la parallélisation des parties chronophages et la proposition d’une nouvelle méthode de stockage de données. Des travaux d’extension sont également menés, pour la prise en compte des problèmes multizones complexes, le traitement des fissures débouchant en surface et l’étude de structures minces par couplage avec la méthode des éléments finis. Le code obtenu a permis de mener à bien des simulations en propagation de fissures dans des structures de chaussées. Nos travaux ont mis en évidence le rôle des grilles en fibre de verre dans le renforcement des chaussées, par limitation de la fissuration
Cracking is one of the major causes of structural degradation in civil engineering. Numerical modeling of cracks and their propagation, requires the development of efficient algorithms. This thesis presents the optimization and extension of an existing numerical tool, for the efficient simulation of crack propagation problems in civil engineering structures. The presented code is based on Galerkin integral equations accelerated by the fast multipole method. Integral methods are accurate in fracture mechanics problems, for the computation of stress and displacement fields near cracks and have the advantage of reducing the discretization dimension. The calculation cost of integral methods can be reduced with the fast multipole method, which is based on a reformulation of the fundamental solutions into series of product of functions. The performance of the resulting code is improved in this work through the implementation of a data reusing technique, the parallelization of time-consuming parts and the proposal of a new method of data storage. Extension work is also carried out to consider complex multi-domain problems, the treatment of surface breaking cracks and the study of complex problems by coupling with the finite element method. The obtained code has made it possible to simulate crack propagation in road pavement structures. Our work has permitted to study the effect of fiberglass grid reinforcements on pavement cracking

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Le, Boursicaud Vinciane. "Nouvelles utilisations des mesures de bassins de déflexion pour caractériser l’état structurel des chaussées." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0036/document.

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Abstract:

L’évaluation des caractéristiques structurelles des chaussées permet l’optimisation de leur maintenance. La mesure de déflexion est une mesure de base de cette évaluation. Aujourd’hui,seuls la déflexion maximale et le rayon de courbures ont analysés. Pourtant, le curviamètre et le déflectographe relèvent le bassin de déflexion complet dont l’analyse permettrait d’extraire des paramètres plus sensibles à l’endommagement des chaussées. Actuellement, l’interprétation des mesures est seulement qualitative et aucun calcul inverse de l’état de dommage de la structure n’est réalisé. La thèse vise à améliorer l’interprétation des mesures de déflexion. Le fonctionnement des appareils a montré que leurs hypothèses de mesure conduisent à des biais de mesure. Pour pallier ce problème, une procédure de correction des mesures a été mise en place. La comparaison avec des bassins théoriques a montré que la méthode de correction était satisfaisante. Ensuite, une étude numérique visant à déterminer la sensibilité du bassin de déflexion à la présence de différents défauts a été conduite. Celle ci a montré que les indicateurs classiques de la mesure de déflexion étaient peu sensibles à un endommagement dans la chaussée. Une méthodologie a donc été développée pour la création d’indicateurs optimisés à un type de défauts spécifiques. L’étude sur cas théoriques a conduit à l’obtention de résultats concluants. L’ensemble de ces travaux a ensuite été validé sur sites expérimentaux pour des mesures de répétabilité, mais également sur site avec la présence avérée de défauts. Finalement, la thèse a envisagé l’utilisation des travaux précédents sur des mesures réelles recueillies sur itinéraire
The evaluation of the structural characteristics of pavements is involved in their maintenance. The measurement of deflection is a key indicator of this evaluation. Currently, only the maximum deflection and the radius of curvature are analyzed. However, the curviameter and the deflectograph are able to record the whole deflection bowl and the parameters deduced from thismeasurement could help to better characterized damages on pavements. The interpretation of the measurements is only qualitative and back calculation of pavement layer moduli gives unsatisfactory results. The thesis aims to improve the interpretation of deflection measurements. The working principle of these apparatus and the measurement assumptions introduce several measurement biases.To overcome these issues, a correction process has been developed. The comparison with theoretical basins has given satisfactory results on bituminous or flexible pavements. Then, a numerical study has been conducted to determine the influence of pavements damages on the deflection measurement. By this study, it has been showed that the usual indicators of the deflection measurement are notable to detect all damages. So, a methodology hasbeen developed in order to create an optimized indicator specified to a special defect. A study on numerical results has been conducted to validate the implementation of these indicators. Then, the correction method and these new indicators have been tested on experimental sites with and without damages. At last, the research works have been studied at network level

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Agal, Tarek. "Développement d'un catalogue de dimensionnement structural des chaussées pour la Ville de Montréal." Mémoire, École de technologie supérieure, 2005. http://espace.etsmtl.ca/345/1/AGAL_Tarek.pdf.

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Abstract:

Cette recherche est réalisée dans le cadre d'un mandat confié à l'ÉTS pour l'élaboration d'un catalogue de conception des voiries urbaines pour la ville de Montréal. La formule d'un catalogue pour la conception des routes est un outil qui est largement utilisé par des administrations routières européennes et nord-américaines. Ces catalogues se présentent souvent sous forme de structures types pour le dimensionnement des chaussées souples, rigides et mixtes. Dans un premier temps, on a élaboré un catalogue de structures types pour la conception et la réhabilitation des voiries urbaines. Le dimensionnement des structures de chaussées présentées dans le catalogue a été réalisé à l'aide des méthodes standards de conception appliquées au Québec. La présentation du catalogue sous forme de structures types précalculées et testées par l'expérience permet de simplifier la conception structurale des chaussées. Le nombre limité de structures qui en découlent permet la standardisation des structures. Cette standardisation favorise l'accumulation de connaissances techniques sur les structures de chaussées comparables pour diverses conditions de trafics et de sols. Ces données techniques permettent d'établir des modèles de conception et de comportement basés sur la performance locale. (Abstract shortened by UMI.)

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Messaoudi, Yahmi Saliha. "Développement d'un catalogue de dimensionnement structural des chaussées pour la Ville de Longueuil." Mémoire, École de technologie supérieure, 2011. http://espace.etsmtl.ca/667/1/MESSAOUDI_YAHMI_Saliha.pdf.

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Abstract:

Ce travail de mémoire est réalisé dans le cadre d’un mandat qui m’a été confié par la Ville de Longueuil pour le développement d’un catalogue de dimensionnement structural des chaussées. Ce mandat découle de la recommandation du consortium Dessau-Soprin/Groupe SM dans son rapport final portant sur le programme d’inventaire et d’entretien des infrastructures municipales en 2004. Il s’agit de préciser de façon rationnelle des structures types de chaussées selon la nature du sol, après avoir relevé au préalable les données de circulation sur le réseau afin de déterminer les caractéristiques du trafic. Le premier chapitre situe la problématique, définit les objectifs et l’envergure du projet, puis décrit les étapes et la méthodologie suivie. Le second chapitre présente le concept des structures des chaussées, les types de chaussées, les sollicitations et les principales méthodes de dimensionnement structural des chaussées les plus utilisées de nos jours, soit la méthode empirique et la méthode mécaniste empirique. Ce chapitre présente également les particularités de la chaussée municipale, avec un rappel des effets du cycle gel-dégel sur la chaussée dans le contexte climatique québécois. Le troisième chapitre présente les caractéristiques du réseau routier et des chaussées de la Ville de Longueuil ainsi que les besoins en dimensionnement structural. On y aborde l’exploitation des résultats des études externes réalisées depuis 2002 pour l’élaboration de l’inventaire des infrastructures municipales et d’autres mandats externes, tels que les comptages routiers pour la classification fonctionnelle du réseau. Ce chapitre présente également l’exploitation et le traitement des études géotechniques pour la définition des caractéristiques des sols sur tout le territoire de Longueuil. Finalement un arbre décisionnel est présenté pour faciliter le choix du type de structure (souple ou rigide) pour l’élaboration du catalogue. Le quatrième chapitre présente la méthodologie de dimensionnement structural retenue pour l’élaboration du catalogue des chaussées souples, à savoir l’adaptation de la méthode AASHTO (empirique 1993) par le ministère des Transports du Québec (MTQ) pour le dimensionnement structural des chaussées souples (logiciel Chaussée 2). Le cinquième chapitre présente les étapes de l’élaboration du catalogue de dimensionnement structural des chaussées souples. Le catalogue sera présenté sous forme de fiches faciles à utiliser, où l’on trouve des structures de chaussée, proposées selon la nature du sol support et la classification fonctionnelle de la section de chaussée. V Le sixième chapitre présente les étapes de l’élaboration du catalogue de dimensionnement structural des chaussées rigides pour les cas particuliers que sont les chaussées fortement sollicitées par les véhicules lourds. Le logiciel WinPAS est utilisé pour le calcul structural et le logiciel «Chaussée 2» pour la détermination des épaisseurs requises pour la protection contre le gel. Tout comme pour le catalogue des chaussées souples, celui des chaussées rigides sera présenté sous forme de fiches faciles à utiliser, où l’on trouve des structures de chaussées, proposées selon la nature du sol support et la classe du trafic. Le septième chapitre traite des impacts économique et environnemental du projet de catalogue de dimensionnement structural des chaussées pour la Ville de Longueuil.

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Gauthier, Pierre. "Étude du concept de structure inverse pour le renforcement de chaussées soumises aux charges d'autobus urbains." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28500/28500.pdf.

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Loughreit, Fouad. "Contribution à la modélisation hydrologique des chaussées a structure réservoir pour leur conception et leur simulation." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0017.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objet de définir des modèles et des outils permettant de mieux appréhender le fonctionnement hydrologique des chaussées à structure réservoir servant au stockage temporaire et au drainage des eaux pluviales. Il a pour but de fournil· des outils pour leur conception et leur comportement à différentes échelles spatiales. Ce mémoire est présenté en 4 parties : -La première partie définit le contexte de la recherche en faisant un point sur l'état de l'assainissement pluvial actuel, sur réémergence des techniques alternatives dont font partie les chaussées à structure réservoir, et enfin en, présentant les différentes formes que peuvent prendre ces ouvrages. A partir d'une typologie des problèmes rencontrés pour la compréhension de leur fonctionnement global, des axes de recherche sont proposés ; ce qui permet de mieux circonscrire le travail de thèse que nous proposons. - La deuxième partie est consacrée à la présentation et à la critique des différents modèles permettant de représenter le fonctionnement hydrologique d'une [chaussée à structure réservoir. A l'issue de cette partie une classification des différents modèles est proposée. - La troisième partie pose les bases d'un modèle conceptuel de chaussées réservoirs régulées ou non à l'aval et propose son calage à partir de mesures réalisées sur des sites expérimentaux dont deux ont été instrumentés et suivis par nos soins. Cette partie se termine par l'examen de la validation du modèle. -Enfin, une quatrième partie présente les résultats d'une étude de comparaison des outils de conception et de simulation des structures réservoirs pour des situations types
The major goal of the present thesis is to define models and tools which will help to foresee the hydrological functioning of porous pavement structures. In the meantime, tools for their conception and their behavior modelisation at different space scales will also be given. The study is presented in 4 different parts: - the first part defines the general context of research by presenting, on the first hand, the actual states of storm urban drainage and of the growing use of alternative techniques - of which porous pavement structures -, and on the second hand, the different forms that can adopt these particular structures. From the problems observed through the comprehension of their global functioning, new domains of research will be proposed. -The second part of the thesis is dedicated to the presentation, the criticism and the classification of different models used to define the hydrological functioning of porous pavement structures. The third section of the study fixes the bases for a conceptual model of both regulated and non-regulated porous pavement structures and proposes its calibration with data from two of our own experimental sites. This section ends, with the validation of the conceptual model. Finally, the fourth section shows the results of a comparison between different porous pavements conception and modelisation tools under typical situations

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Décatoire, Rodrigue. "Optimisation des campagnes d'inspection dans le cadre de processus stochastiques de dégradation : Application aux structures en béton armé." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=831818a0-80d5-4c3d-a74c-f5adae962f0d.

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Abstract:

La gestion des structures en béton armé dans le but d’assurer leur sécurité et leur durabilité est devenu un challenge économique d’importance notable. La réponse à ce challenge tient en partie dans la recherche d’un plan d’inspection, de maintenance et de réparation (IMR) optimisé en fonction de contraintes de sureté. Ce travail est placé dans un cadre de maintenance préventive, où les dégradations du béton considérées peuvent amener à la corrosion des armatures, non à la défaillance structurelle. Les modèles de dégradation concernés sont placés dans un cadre probabiliste où la variabilité spatiale de l’exposition environnementale et des propriétés matériaux du béton sont prises en comptes. Sur la base de ces prédictions, un plan d’expérience adaptatif permet d’identifier, à une date donnée, où il est intéressant d’inspecter la structure pour évaluer son état qui conditionnera la décision de maintenance ou de réparation. Un arbre de décision permet ensuite de prédire l’évolution probabiliste de cet état incluant les effets des maintenances et réparations. Ce modèle est enfin utilisé dans une procédure d’optimisation qui vise à déterminer quand et avec quel outil cette structure doit être inspectée pour optimiser l’espérance du budget de suivi d’une structure ou d’un parc ainsi que les incertitudes associées liées aux erreurs de mesure, tout en prenant en compte les diverses contraintes spécifiques des gestionnaires d’ouvrages
The development of modern societies has seen the construction of several structures and infrastructures built in reinforced concrete. The management of those structures, potentially large and subjected to important pathologies, aiming at ensuring and guaranteeing their safety and durability has become a true economical challenge. Looking for an optimal inspection, maintenance and repair plan according to safety constraints is one of the possible solutions to address this challenge. This work is bounded by a preventive maintenance context where the concrete degradations may lead to the corrosion of the reinforcements and not to structural failure. The corresponding degradation models are put in an uncertainty context where the spatial variability of the environmental exposure and the concrete properties are accounted for. Based on such predictions, an adaptive design of experiments helps to identify, at a given time, where the structure should be inspected in order to evaluate its degradation state which will indicate the need for maintenance or a repair action. A decision tree therefore allows to predict the probabilistic evolution of the structure state, including the effect of maintenance and repairs. This tree is then used in an optimisation process which aims at finding where and with which inspection technique the structure is to be inspected to minimise both the expectation of the exploitation costs and the associated uncertainties due to the measurement errors, accounting for the stakeholder’s constraints

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Tautou, Rémi. "Modélisation dynamique de la thermo-viscoélasticité des matériaux bitumeux : Application aux essais FWD sur les structures des chaussées." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0031/document.

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Abstract:

Le diagnostic du parc routier est une étape indispensable préalable à l'entretien et la réparation des structures de chaussées. L'importance d'une plus grande finesse de l'analyse des résultats issus des méthodes de contrôle non destructif peut permettre de réaliser, à terme, des économies sur les coûts et énergie mis en jeu lors de la maintenance et la construction. Ces travaux de doctorat présentent un modèle thermo-visco-elastique permettant d'intégrer le comportement des matériaux bitumineux composant une chaussée par l'utilisation du module et de l'amortissement complexe issu des courbes maitresses. La résolution du problème dynamique est réalisée à l'aide d'une approche fréquentielle. Cette approche est appliquée en particulier à un essai FWD sur lequel des variations climatiques sont étudiées. Des essais in situ, réalisés sur deux sites instrumentés, permettent de valider le modèle. Les bons résultats obtenus suggèrent l'utilisation de ce modèle à travers une analyse multicritère sur les bassins de déflexion et les historiques pour le développement futur d'un modèle de retro calcul dynamique
The diagnosis of the road fleet becomes a necessary step prior to themaintenance and the repair of pavement structures. The importance of a finer analysis of the results of the non-destructive testing methods can eventually achieve to cost and energy savings for the maintenance and construction. This phD thesis introduces a thermo-visco-elastic model for intersting the behavior ofbituminous pavement materials, using the complex modulus and damping from master curves. The resolution of the dynamic problem is performed thanks to a frequency approach. This approach is particularly applicable to a FWD test on which climatic variations are studied. In situ tests, carried out on two instrumented sites, are used to validate the model. The obtained of good results suggests the use of this model through a multi-criteria analysison deflection basins and of the records for the future development of a backcalculation dynamic model

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Chenaf, Nawel. "Interaction inertielle et interaction cinématique sol - pieu." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2012.

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Abstract:

Le présent travail vise d'abord à étudier expérimentalement les interactions inertielle et cinématique sol-pieu dans un sol non-cohérent à l'aide de modèles réduits centrifugés, à construire ensuite une plate forme de modélisation numérique dynamique non-linéaire de la réponse temporelle du système sol-pieu et à proposer une première génération des modèles d'élément d'interface de type Winkler calés sur les résultats expérimentaux. Les essais sous impact en tête fournissent des données sur l'interaction inertielle pure, les essais sous séisme sans chevêtre, puis avec chevêtre permettent d'observer respectivement l'interaction cinématique pure et l'interaction couplée inertielle et cinématique. Les boucles P - réaction du sol – Y déplacement du pieu aux différentes profondeurs sont établies et analysées dans les trois situations. La modélisation numérique de type Winkler dynamique non-linéaire 1D implémente l’algorithme de Newton-Raphson et l’algorithme de Hilbert-Hugues-Taylor. Des modèles d'éléments d'interface sont choisis dans la littérature parmi ceux fondés sur des paramètres physiques. La plate-forme numérique permet de proposer un calage des paramètres de ces éléments sur les résultats expérimentaux pour reproduire les trois types d’interaction. La séparation des interactions inertielle et cinématique a été observée expérimentalement pour la première fois dans le présent travail
The present work is first an experimental study of the inertial and the kinematic soil pile interaction of a single pile in a non-coherent soil through reduced scale model tests in the centrifuge. Then a numerical modelisation is built to compute the nonlinear dynamic response of the soil-pile system in the time domain. The experimental results make it possible to build a first generation of Winkler interface elements numerical models. Impacts experiments on a single pile with a pile cap provide an insight in the purely inertial interaction. Tests in the earthquake simulator embarked in the centrifuge give also experimental data about the purely kinematic interaction (without pile cap) and the combination of the two forms of interaction (with a pile cap). P-y loops (Soil reaction–Pile displacement) are established for the three different experimental conditions and reveal important differences. The numerical model is that of the 1D Winkler beam on nonlinear interface punctual elements. It implements the modified Newton algorithm and the Hilbert-Hugues-Taylor algorithm. The different interface elements based on physical parameters are chosen from the literature. They are fitted on the experimental data to reproduce the three forms of interactions. A separation of the inertial type interaction and the kinematic type has been experimentally observed for the first time in the present work

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Martínez, Juan Luis. "Contribution au dimensionnement rationnel des structures de chaussées souples et inverses : comportement des graves non traitées et des sols support." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20271.

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Abstract:

Ce travail vise a affiner le dimensionnement rationnel des structures de chaussees souples et inverses, par une etude et une prise en compte plus rigoureuses du role et du comportement mecanique des materiaux non traites, dont la connaissance reste encore trop approximative et empirique. La premiere partie presente plusieurs aspects du dimensionnement des chaussees souples ou inverses et en rappelle les hypotheses usuelles. Apres en avoir souligne les lacunes, des ameliorations sont proposees, en particulier sur les plans de la modelisation mecanique des materiaux, des methodes de calcul et des mesures de validation et de reconnaissance. Dans la partie suivante, le comportement des graves non traitees et des sols support soumis a des chargements repetes a grand nombre de cycles, est etudie a l'appareil triaxial, sous l'angle du role des caracteristiques physiques, de la modelisation des deformations macroscopiques reversibles et irreversibles et de la classification des materiaux. Le calcul en elements finis mis en uvre dans la troisieme partie integre l'elasticite non lineaire des materiaux non traites et les lois de fluage sous charge cyclique. De nombreux exemples sont etudies et les consequences pratiques sur le dimensionnement des structures de chaussees sont exposees. Les resultats d'experimentations sur des chaussees en place sont finalement presentes et des methodes plus rigoureuses de traitement et d'interpretation des mesures de deflexion et d'ovalisation sont proposees et developpees. La validation des modeles et une reconnaissance de parametres mecaniques en place sont egalement effectuees

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Todkar, Shreedhar Savant. "Monitoring subsurface conditions of pavement structures using Ultra-wideband radar technology." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4060.

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Abstract:

Dans le domaine du génie civil, la détection et la caractérisation de défauts (décollements, fissures non-débouchantes) sont des éléments importants de diagnostic qui influencent la mise en œuvre de politique d’entretien et de gestion. Les défauts sont représentatifs d’un état d’altération de la structure. Les caractéristiques géométriques de ces défauts (forme, largeur et longueur) ainsi que l’étendue et les cheminements d’eau induits par ces défauts est un indicateur de durabilité des ouvrages important. Cette détection permet de localiser une éventuelle pathologie, d’évaluer l’état de santé de la structure et de prédire son évolution. Dans ce contexte, les systèmes « radar à impulsions », appelé aussi GPR (Ground Penetrating radar) est utilisé depuis une trentaine d’années pour réaliser des opérations de contrôle non destructif dans le flux du trafic. Ils fournissent une mesure en continu de l’épaisseur de la couche de chaussée, mais permettent aussi la détection de décollements significatifs (centimétrique) entre couches, et de déterminer ainsi l’emplacement de contrôles structurels destructifs ultérieurs. Néanmoins, la résolution temporelle des GPR conventionnels ne permet pas de détecter directement des décollements d’interface millimétriques. L’objectif de ce travail est donc de réaliser une détection précoce de ce type de défauts. Ainsi, mes travaux se sont focalisés à la fois sur l'utilisation du radar ultra large bande (RSF) et sur le développement de méthodes d’intelligence artificielle (basées sur l’apprentissage supervisé). Des approches théoriques et expérimentales (dalle de chaussée Cerema et manège de fatigue de l’IFSTTAR) ont été réalisées. Elles ont permis de montrer la faisabilité de détecter des décollements fins dans les chaussées
In the field of civil engineering, the detection and characterization of defects (debondings, non-emerging cracks) are important diagnostic elements that influence the maintenance and management of the pavement structure. These defects represent an altered state of the structure. The geometric characteristics of these defects (shape, width and length) as well as their extent and the water seepage induced by these defects are important durability indicators of the structures. This detection makes it possible to locate a possible pathology, to evaluate the state of health of the structure and also predict its evolution. In this context, "pulse radar" systems, also called Ground Penetrating Radar (GPR) have been used for over thirty years to perform non- destructive testing operations in the traffic flow. They not only provide continuous measurement of the thickness of the pavement layer, but also allow the detection of significant (centimetric) inter-layer detachments, and thus determine the location of subsequent destructive structural controls. However, the temporal resolution of conventional GPRs does not allow direct detection of millimeteric interface debondings. Therefore, the objective of this work is to realize an early detection of such defects. My work is thus focused on both the use of ultra-wideband radar (SFR) and the development of artificial intelligence methods (based on supervised learning) to detect thin debondings. Theoretical and experimental approaches (Cerema test pavement slabs and IFSTTAR's fatigue carousel) were realized which have shown the feasibility of detecting fine debondings in pavements

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Bricola, Julien. "Optimisation structurale de dalles de chaussées en béton jointées avec des goujons en matériaux composites en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV)." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6158.

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Abstract:

Résumé: Au Québec, la majorité du réseau routier, construit dans les années 1960-1970, montre des signes manifestes de vieillissement. Aussi, l’augmentation du trafic routier et les conditions climatiques rigoureuses, rendent difficile l’entretien et l’exploitation des chaussées routières dans ce territoire nord-américain. Effectivement, ces conditions environnementales engendrent des dégâts importants pour les chaussées routières, principalement en hiver. L’emploi de sels de déglaçage pour lutter contre le gel accentue les facteurs de dégradation des routes surtout pour les chaussées rigides jointées en béton. Les phénomènes de détérioration se manifestent notamment par la corrosion des aciers au niveau des joints qui sont des éléments structuraux garantissant la durabilité des routes. Les chaussées rigides jointées ou « dalles courtes goujonnées » sont encore principalement dimensionnées avec des goujons en acier placés au droit des joints. Un des rôles de ces structures est de contrôler la fissuration due aux conditions thermiques et environnementales. Pour pallier ces désordres, le Ministère des Transports du Québec (MTQ) se tourne vers de nouvelles techniques et des matériaux plus performants afin d'assurer la pérennité des ouvrages. Avec l'évolution rapide des méthodes et des connaissances en matière de conception des chaussées, ainsi qu'avec l'apparition de nouvelles technologies et de nouveaux produits, le ministère met l'accent sur la recherche et le développement. Cela a permis de mettre au point des techniques novatrices et de concevoir diverses technologies au contexte québécois. Justement, un des axes de recherche et de développement se porte sur les matériaux composites qui ont récemment donné de bons résultats dans le domaine du génie civil. C’est pourquoi des goujons en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV) apparaissent comme une solution à la corrosion des armatures de liaison en acier. Elles accroissent ainsi une durabilité à moindres coûts : la durée de service est allongée, l’entretien et l’impact sur les personnes et le trafic sont réduits. Ce projet propose une optimisation de dimensionnement structural sur des spécimens de dalles de chaussées jointées, en vue de leur utilisation dans de nouveaux projets.Les goujons de PRFV qui font l’objet de ces essais sont fabriqués par la compagnie Pultrall Inc. de Thetford Mines (Québec, Canada). La résine utilisée pour les PRFV est uniquement une résine vinylester et les goujons ont des diamètres allant de 28,6 mm à 34,9 mm. Enfin, un seul type de sol est utilisé dans le cadre de ce projet ; il s’agit d’un type de sol dont la particularité recherchée est son module de réaction.||Abstract: In Quebec, the majority of the road network was built in the 60's - 70's and show obvious signs of ageing. Moreover, the increase of road traffic and the rigorous weather conditions, render the maintenance and the exploitation of roads in this Northern American part quite difficult. Indeed, these environmental conditions cause severe damages for roads, especially in winter. The degradation factor of the jointed rigid pavement is intensified by the highway salt. So, the phenomena of deteriorations appears mainly by the corrosion of the steel at the joints (structural elements) guaranteeing the durability of roads. The jointed rigid pavements or "short jointed pavements" are still mainly sized with steel dowels placed at the lining of joints. One of the main functions of these structures is to control the formation of cracking due to the thermal and environmental conditions. In order to reduce these , disorders, the Ministry of Transport of Quebec (MTQ) turned towards new techniques and innovative materials to ensure the longevity of roads. With the rapid evolution of specific methods and knowledge in roads design, joined with technologies and new products, the MTQ emphasizes the research and development. That way, advanced techniques and diverse technologies in the Quebecois context are settled. As a matter of fact, one of the axes of these development researches concerns the composite materials which have recently been given good results in the civil engineering area. That is why Glass Fibre-Reinforced Polymer (GFRP) dowels bars appear as a solution to the steel corrosion. In fact, they provide better durability with lower costs: the increase of service life as well as the decrease of maintenance persons and traffics impac. Thus, this project proposes an optimization of structural design of GFRP dowels for transverse jointed highway pavement slabs, also keeping in mind their use in new projects. The GFRP dowels which are given in this essay are made by the Pultrall Inc. Company from Thetford Mines (Quebec, Canada). The resin used for the polymer materials is only vinylester resin and the dowels have diameters going from 28.6 mm to 34.9 mm. Finally, only a stiff base is used for the road, its particularity is the modulus of subgrade reaction.

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Hamadouche, Mohand Ameziane. "Analyse dynamique des structures inélastiques par la théorie de l'adaptation." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10223.

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Abstract:

Dans cette etude, nous presentons une extension du theoreme d'adaptation aux cas des geomateriaux sous sollicitations dynamiques. Le comportement du sol sous de telles sollicitations est fortement non-lineaire et presente un caractere dissipatif qui n'existe pas dans un milieu elastique ; ces caracteristiques doivent etre prises en compte pour obtenir des solutions raisonnables. L'effet de l'ecrouissage (cinematique lineaire et isotrope) est pris en compte par l'utilisation du concept des materiaux standards generalises. Le caractere dissipatif est represente par l'introduction d'une matrice de rigidite complexe. L'amortissement est introduit dans la loi de comportement et conduit aux memes solutions formelles que la loi d'elasticite lineaire. Les modules complexes sont definis uniquement pour une excitation harmonique, mais une classe tres large d'excitation peut etre decomposee en une somme de fonctions harmoniques par l'application de la transformee de fourier. D'ou la generalisation de l'approche par modules complexes a l'etude des systemes soumis a une excitation quelconque. L'introduction d'une matrice de rigidite complexe permet de tenir compte de l'amortissement mais pas des non-linearites physiques, ces dernieres sont prises en compte a travers le concept de l'adaptation lui-meme. L'approche developpee est appliquee pour l'etude du comportement des chaussees sous sollicitations de type impulsif. La procedure numerique pour l'etude de l'adaptation plastique est basee sur le couplage de la methode des elements finis avec la programmation mathematique non-lineaire qui donne ainsi le facteur de securite contre la defaillance.

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Bruschini, Adrien. "Tonalités, motifs et structures d'intervalles dans les mélodies de Claude Debussy (1887-1893)." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE2049/document.

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Abstract:

A la fin des années 1880, le langage musical de Claude Debussy, influencé à la fois par Wagner, le symbolisme, et la poétique de Baudelaire, se transforme en profondeur.Le système tonal, alors unique horizon d'attente (Jauss) des institutions musicales européennes, est repoussé à l'arrière plan des mélodies du compositeur, par des associations avec des thèmes poétiques comme les souvenirs, l'humour, et l'enfermement.Cette thèse se concentre sur une analyse de ces transformations, et sur une comparaison de ce langage musical neuf avec celui des Serres chaudes d'Ernest Chausson, cycle de mélodies qui partage pourtant les mêmes influences poétiques et musicales
In the late 1880's, Claude Debussy's musical language, influenced by Wagner, symbolism and Baudelaire's poetry, deeply transforms itself.The tonal system, still regarded as the unique horizon of expectations (Jauss) of European musical institutions, is pushed to the background in the composer's melodies by his characteristic associations with poetical themes like memories, humor, and reclusion.This thesis focuses on an analysis of these transformations and on a comparison of this new musical language with Ernest Chausson's Serres chaudes, which still shares the same poetic and musical influences

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Cidreira, Keserle Gilberto. "Exposition environnementale des structures en conditions hivernales sur un réseau routier." Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66591.

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Abstract:

La modélisation de l’impact des différentes méthodes de réhabilitation, en fonction du temps d’initiation des dégradations, est le défi majeur dans le domaine de la durabilité des structures. La durabilité d’une structure est liée directement aux conditions d’exposition influencées par le climat et l’environnement où l’ouvrage est localisé. Selon le degré d’exposition, la vitesse de dégradation des structures peut alors s’accélérer ou être lente. Ce travail développe une étude approfondie sur l’exposition des structures en condition hivernales, qui comprend l’utilisation des sels de déglaçage. Une enquête a été réalisée pour connaître la quantité de sel utilisée au Québec et au Canada. En complément, les trois types de sel de déglaçage les plus utilisés ont été évalués afin de déterminer sa vitesse de progression dans un béton sous conditions hivernales sévères. Une station météorologique mobile MexStUL, munie des plusieurs capteurs de mesures temporelles, a été développé pour monitorer des conditions d’exposition dans deux sites expérimentaux soumis au climat hivernal rigoureux des années 2018/19. Il a été alors possible de prédire les facteurs climatiques (température, humidité, vitesse et direction des vents, ensoleillement et précipitations) et environnementaux (trafic, condition de route, concentration de sel sur la chaussée, aux éclaboussures et au brouillard salin) relatifs aux conditions d’exposition des structures. Des modèles ont été proposés afin de prédire l’exposition à travers du biais d’une station météorologique mobile ainsi que pouvoir évaluer l’influence spatiale de la concentration de sel de déglaçage. Un nouveau capteur a été développé, mesurant la concentration de brouillard salin sous condition hivernale sévère. Les résultats démontrent une importante variabilité spatiale de concentration pour l’exposition stagnante. Un modèle d’influence spatiale des éclaboussures a été proposé afin de délimiter ce type d’exposition. La concentration du brouillard salin pendant l’hiver montre une évolution importante et un modèle de concentration a été proposé et le volume de brouillard salin pendant l’hiver a pu être estimé.
Modeling the impact of the various rehabilitation methods, as a function of the initiation time of the damage, is the major challenge in the field of structural durability. The durability of a structure is directly linked to the exposure conditions influenced by the climate and the environment where the structure is located. Depending on the degree of exposure, the rate of degradation of structures can then accelerate or be slow. This work develops an in-depth study on the exposure of structures in winter conditions, which includes the use of de-icing salts. A survey was carried out to find out the amount of salt used in Quebec and Canada. In addition, the three most used types of de-icing salt were evaluated to determine its speed of progression in concrete under severe winter conditions. A mobile weather station MexStUL, designed with several sensors of temporal measures, has been developed to monitor exposure conditions in two different experimental sites on severe winter conditions during 2018/19. It was then possible to predict the climatic (temperature, humidity, speed and wind direction, sunshine and precipitation) and environmental factors (traffic, road condition, salt concentration on road, splashes and salt laden mist) relating to the conditions of exposure of the structures. Models were proposed to predict exposure condition using a meteorological station and evaluation of spatial influence of de-icing salt on different types of exposure as well. A new sensor has been developed, measuring the concentration of salt laden mist under severe winter conditions. Results demonstrate an important spatial variability on stagnant water. A model about spatial influence of brine splashes is proposed to delimit this type of exposure. Airborne concentration during winter climate shows an important evolution and a concentration model is proposed and the volume of salt laden mist is also determined during winter.

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Marc, Teodor paul. "Conception et réalisation de structures routières à hautes performances." Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0214/document.

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Abstract:

La thèse de doctorat analyse l'étude des facteurs d'influence qui, par de grandes variations de température, mettent souvent en danger les structures routières, surtout celles avec des couches bitumineuses, en vue de déterminer les propriétés thermo-physiques (conductivité thermique, chaleur spécifique, diffusivité thermique, effusivité thermique et émissivité) et de concevoir et réaliser des couches d'asphalte avec des caractéristiques thermo-physiques et physico-mécaniques supérieures.Pratiquement, les études mises en évidence dans la thèse sont axées principalement sur la détermination des caractéristiques thermiques des enrobés bitumineux, des caractéristiques qui visent à lutter contre les facteurs d'influence résultant des conditions environnementales auxquelles les structures routières sont soumises constamment dans les étapes de construction, réparation, et au cours de leur durée de service. Grâce à la connaissance de la distribution de température dans chaque couche bitumineuse composant de la structure routière, les sollicitations qui apparaissent dues aux variations de température peuvent être contrôlées. Les fluctuations quotidiennes et saisonnières de la température de l'air, l'intensité de la radiation solaire, les matériaux qui composent les couches de la structure routière par leur géométrie et les conditions de surface sont quelques uns des facteurs les plus importants qui mettent en danger de manière significative la stabilité de la structure de la route.Des contributions positives ont été apportées quant à l'amélioration des caractéristiques thermiques par la conception et la mise en oeuvre des enrobés bitumineux dans la composition desquels on a utilisé, en plus de matériaux de base, des cendres volantes en remplaçant partiellement ou totalement le filler. Cela aide à obtenir de meilleures propriétés thermo-physiques qui ont un effet favorable sur les caractéristiques physiques et mécaniques.A base des résultats expérimentaux, on a formulé des conclusions intéressantes et en même temps extrêmement précieuses pour le domaine des infrastructures routières, qui ont ouvert sur une gamme de possibilités pour de nouvelles recherches dans ce domaine
The doctoral thesis analyses certain factors of influence that, through large temperature variations, frequently have a negative impact upon road pavements, especially the bituminous layers, with a view to determine the thermal-physical properties (thermal conductivity, specific heat, diffusive thermal, thermal effusion and emissivity) and to design and realize asphalt layers with better thermo-physical, and physical and mechanical characteristics.Practically, the studies highlighted in the thesis focus mostly on determining the thermal characteristics of asphalt mixtures, characteristics which help to combat the influence factors resulting from environmental conditions to which road structures are subject continuously road in the construction and repair stages, as well as during their service life. Due to being aware of temperature distribution in each bituminous layer of the road structure, the stresses occurring from variations of temperature can be controlled. The daily and seasonal fluctuations of air temperature, the intensity of solar radiation, the materials that make up the road structure layers by their geometry and surface conditions are some of the most important factors that significantly endanger the stability of the road structure.Positive contributions have been made on improving the thermal characteristics through designing and realizing asphalt mixtures in the composition of which, in addition to basic materials, flying ash was used as partial or total replacement for filler. This helps to obtain higher thermo-physical properties that have a favorable effect on physical and mechanical characteristics.Based on experimental results, some interesting and in the same time extremely valuable conclusions have been formulated opening a range of opportunities for further research in the field of road infrastructures

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Divry, Véronique. "Mécanismes de formation et relations structure/propriétés de films minces à matrice polymère issus de colloïdes aqueux à séchage rapide." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE001/document.

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Abstract:

Les formulations des peintures à l’eau sont basées sur l’utilisation de suspensions colloïdales de particules de polymère dans l’eau (latex) et d’additifs dont principalement des pigments et des charges. La formation d’un film mince à matrice polymère par séchage d’un système colloïdal aqueux donne lieu à des phénomènes interdépendants d’une extrême complexité. Dans le cadre d’applications spécifiques, tels que le marquage routier, le séchage d’un latex formulé nécessite une minimisation des temps de séchage sans apport excessif d’énergie. Néanmoins, une fois sec, le film doit être aussi peu poreux que possible et avoir la meilleur tenue mécanique possible. L’objectif principal de cette thèse était d’identifier les paramètres clés pouvant jouer sur la vitesse de séchage d’une peinture aqueuse et de comprendre comment ces paramètres influencent les propriétés rhéologiques, les mécanismes de séchage du latex formulé et les propriétés mécaniques des films de polymères secs. Ceci dans le but d’apporter une meilleure compréhension au séchage de latex formulés ainsi qu’une aide à la formulation.Après identification des paramètres clés, des latex ont été synthétisés et formulés avec des additifs judicieusement choisis. L'influence des paramètres clés : nature du polymère, taille et distribution en taille des particules, ajout d'un agent de coalescence, d'un co-solvant, d'un agent dispersant et épaississant, de pigments et d’un agent de réticulation, a été étudiée au niveau du séchage des formulations et au niveau des propriétés mécaniques des films secs. Les études sur le séchage ont porté sur le séchage global, les mécanismes de déformation des particules et les mécanismes de séchage horizontal et vertical présent dans les latex. La vitesse de convection horizontale des particules a été mesurée par diffusion multiple de la lumière. Des comparaisons avec des modèles théoriques ont été effectuées. Les propriétés des films secs ont été comparées par analyse dynamique mécanique et par tribologie
Aqueous paints are made of colloidal suspensions of polymer in water (latex) and additives (mainly pigments and fillers). Latex film formation consists of complex and interdependent phenomena. In case of specific applications, such as road marking, formulated latex must dry fast without excessive supply of energy. However, once dry, the film must be as less porous as possible, with good mechanical properties. The aim of this thesis was to identify the drying key parameters and to understand their influence on the rheology, the drying mechanisms of formulated latex and the mechanical properties of the dried films. The final goal was to have a better understanding of formulated latex drying in order to improve the formulations. After identification of the drying key parameters, latexes have been synthetized and formulated with specific additives. The influence of the following drying key parameters: nature of polymer, size and size distribution of particles, addition of coalescing aid, co-solvent, dispersing and thickening agent, pigments and cross linker, was studied regarding the formulation drying and the dried films mechanical properties. The drying studies focused on the global drying rate of the formulations, the particles deformation mechanisms and the horizontal and vertical drying mechanisms observed in latexes. The particles horizontal convection rate has been measured with multiple light scattering. Comparisons have been made with theoretical models. Dried films mechanical properties have been compared with dynamic mechanical analysis and tribology

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Hammoum, Ferhat. "Apport du multi-échelle dans l'étude de la durabilité des matériaux de chaussées." Habilitation à diriger des recherches, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961957.

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Abstract:

Dès ma thèse de doctorat, je me suis intéressé au comportement des géomatériaux et au développement d'outils de modélisation et de caractérisation des matériaux hétérogènes et nonlinéaires. Ma double formation (matériaux et mécanique) m'a permis de travailler sur plusieurs types de matériaux doués de propriétés intéressantes et largement utilisés en génie civil tant au niveau du sous-sol (géomatériaux) qu'au niveau de la structure elle-même (bois, granulats, bitume). Ces matériaux constituent non seulement le terrain d'expression pour de nombreuses disciplines scientifiques comme la science des matériaux, la physico-chimie, la mécanique et la rhéologie mais également un vecteur de développement économique et social. - Période doctorale : Les grandes déformations des matériaux inélastiques anisotropes ; - Période post-doctoral : Le séchage sous vide du bois : Pourquoi et comment ? ; - Période professionnelle . La durabilité des matériaux de chaussées (apport du multi-échelle).

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Dissertations / Theses on the topic 'Structures de chaussée'

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