Recherche avancée sur les thèses de l'INSA de Lyon

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Olny Xavier. Absorption acoustique des milieux poreux a simple et double porosité : modelisation et validation experimentale. 1999 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les matériaux poreux sont très souvent utilisés en tant que dispositifs absorbants dans les environnements bruyants, pour le bâtiment ou en milieu extérieur. Il est utile de pouvoir décrire ces matériaux, en vue de les adapter pour des performances souhaitées. L'acoustique des milieux à simple porosité est rappelée, en introduisant la méthode d'homogénéisation des milieux périodiques à échelles séparées. Les principaux modèles phénoménologiques existants sont également présentés. La méthode HSP, bien adaptée à la description des milieux à double porosité, est utilisée pour mettre en évidence la diversité des couplages inter-échelles pouvant exister, pour des matériaux « réalistes ». La théorie est confrontée à des mesures expérimentales effectuées sur des matériaux à double porosité artificiels faits de panneaux microporeux perforés. On montre que le comportement de milieux poreux à échelles multiples, peut être très différent de celui d'un matériau à simple porosité. Deux milieux microporeux sont utilisés pour construire des matériaux à double porosité correspondant aux situations de fort et faible contraste de perméabilité. Il ressort que la création d'un second réseau de pores peut contribuer à améliorer significativement 1' absorption du matériau microporeux initial, et ceci dans une large bande de fréquence. En ce qui concerne le dispositif expérimental, les mesures à basse fréquence ont été réalisées dans un tube à ondes stationnaires de grandes dimensions, pour laquelle la méthode de la fonction de transfert à un microphone a été adaptée. Parallèlement, il a été montré que l'utilisation de signaux périodiques sinusoïdaux pseudo-aléatoires pouvait améliorer la détermination de la fonction de transfert de systèmes linéaires corrompus par des non-linéarités.
Porous materials are widely used as passive absorbers in noisy buildings or outdoor environment. It appears useful to be able to describe and adapt the material to wanted performances. Acoustics of simple porosity media is recalled using an homogenisation technique of periodic separated scale media (HSP). The main phenomenological existing models are also presented. Then the HSP method, well adapted to double porosity media, is used to point out the diversity of interscale couplings in realistic media. The theory is compared to experimental measurements performed on artificial double porosity materials made of micro porous perforated panels. It is shown that the behaviour of multi-scale porous media can be significantly different from single porosity material. Two microporous media are used to build double porosity media corresponding to the cases of high and low permeability contrast. It appears that a second network of pores can greatly improved the absorption of the initial microporous material in a wide range of frequencies. Regarding the experimental set-up, the low frequency measurements have been performed in a large standing waves tube using an adaptation of the single microphone transfer function method. Also, Periodic sinusoidal pseudo-random test signals have been shown to improve the quality of the measurement regarding the distortion effects.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, BATIMENT, ACOUSTIQUE, MATERIAU POREUX, ABSORPTION, DOUBLE POROSITE
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Sauce Gerard. Aide a la conception d'esquisse de batiment d'habitation par la manipulation de criteres de qualite. 1984 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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Approche statique puis dynamique de la qualite d'un batiment d'habitation a partir des objectifs a atteindre permettant une amelioration de l'esquisse du batiment
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, BATIMENT, HABITATION, QUALITE HABITAT, AIDE CONCEPTION, PROJET ARCHITECTURE, CONFORT, HABITAT
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Lemaire Sabrina. Aide au choix des produits de construction sur la base de leurs performances environnementales et sanitaires. 2006 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Cette thèse est consacrée à la réalisation d'un outil d'aide au choix des produits de construction en fonction de leurs caractéristiques environnementales et sanitaires. Cet outil, destiné aux professionnels du bâtiment, est fondé sur le principe et les méthodes d'analyse multicritère. L'échelle de l'étude est celle du composant du bâtiment, afin que la comparaison soit effectuée sur la base de performances techniques similaires. L'outil réalisé utilise les données environnementales et sanitaires des produits de construction issues des FDES au format de la norme NF P01-010. Il a été appliqué au composant " mur ", ainsi qu'à la comparaison de six revêtements de sol. Les résultats obtenus montrent qu'il est possible d'aboutir à un classement des solutions constructives d'un composant. Ce classement peut dépendre des pondérations et des méthodes d'agrégation choisies. Il doit être complété par des analyses de sensibilité. L'outil présente des qualités et des défauts. Il nécessite à présent d'être testé par les acteurs du bâtiment.
This thesis aims at developing a decision-aid tool that compares building products according to their environmental and health characteristics. This tool is intended for building actors. It is based on the methodology and methods of multi-criteria analysis. The scale of the study is the one of the building component in order that the comparison is achieved using the same technical functions. The developed tool uses data from the EPDs in the French standard NF P01-010 format. It was applied to the "wall" component and to the comparison of six floorings. The obtained results have shown that it is possible to produce a ranking of building options of a component. This ranking may depend on the weighting and aggregation methods used. It has also to be completed by some sensitivity analyses. The tool has some qualities and flaws. It now requires to be tested by the building actors.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, CONSTRUCTION, CHOIX MATERIAU, PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE, IMPACT SUR ENVIRONNEMENT, IMPACT SUR SANTE, ASPECT SANITAIRE, COMPOSANT BATIMENT, FDES, AIDE A LA DECISION, ANALYSE MULTICRITERE
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Lemaire Sabrina. Aide au choix des produits de construction sur la base de leurs performances environnementales et sanitaires. 2006 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Cette thèse est consacrée à la réalisation d’un outil d’aide au choix des produits de construction en fonction de leurs caractéristiques environnementales et sanitaires. Cet outil, destiné aux professionnels du bâtiment, est fondé sur le principe et les méthodes d’analyse multicritère. L’échelle de l’étude est celle du composant du bâtiment, afin que la comparaison soit effectuée sur la base de performances techniques similaires. L’outil réalisé utilise les données environnementales et sanitaires des produits de construction issues des FDES au format de la norme NF P01-010. Il a été appliqué au composant « mur », ainsi qu’à la comparaison de six revêtements de sol. Les résultats obtenus montrent qu’il est possible d’aboutir à un classement des solutions constructives d’un composant. Ce classement peut dépendre des pondérations et des méthodes d’agrégation choisies. Il doit être complété par des analyses de sensibilité. L’outil présente des qualités et des défauts. Il nécessite à présent d’être testé par les acteurs du bâtiment.
This thesis aims at developing a decision-aid tool that compares building products according to their environmental and health characteristics. This tool is intended for building actors. It is based on the methodology and methods of multi-criteria analysis. The scale of the study is the one of the building component in order that the comparison is achieved using the same technical functions. The developed tool uses data from the EPDs in the French standard NF P01-010 format. It was applied to the “wall” component and to the comparison of six floorings. The obtained results have shown that it is possible to produce a ranking of building options of a component. This ranking may depend on the weighting and aggregation methods used. It has also to be completed by some sensitivity analyses. The tool has some qualities and flaws. It now requires to be tested by the building actors.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, CONSTRUCTION, CHOIX MATERIAU, PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE, IMPACT SUR ENVIRONNEMENT, IMPACT SUR SANTE, ASPECT SANITAIRE, COMPOSANT BATIMENT, FDES, AIDE A LA DECISION, ANALYSE MULTICRITERE
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Cheriaf Malik. Amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ. 1993 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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Le cadre de cette étude est l'amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ des sols initialement non saturés. En application des textes en vigueur en France, une barrière passive d'un site d 'enfouissement technique de classe I doit présenter un coefficient de perméabilité inférieur à 1 E-09m/s sur une épaisseur de 5 mètres. Une analyse critique des différents appareillages existants portant principalement sur la précision des mesures des faibles débits et sur leur automatisation, nous a conduit à concevoir et réaliser un nouvel appareillage. Ce pressio-infiltromètre reprend le principe du pressioperméamètre, c'est à dire qu'il est possible de mettre en pression le fluide d'essai (de 3 à 50 kPa), et présente en plus les avantages suivants: enregistrement précis et continu des volumes d'eau infiltrés dans le .tube central et l'anneau de garde. Après avoir décrit le comportement du pressioperméamètre in-situ en milieu saturé et non saturé, et un essai de longue durée réalisé en laboratoire à l'aide du pressio-infiltromètre d'une part sur un sol gonflant (sable traité à la bentonite), et d'autre part sur un sol non gonflant (sable traité au ciment) nous donnons les résultats obtenus et les méthodes d'interprétations y compris par l'utilisation d'un modèle mathématique.
The aim of this study is to improve the in-situ vertical permeability measurement in unsaturated soils. In pursuance of French law, a barrier of controlled landfill site must have a permeability less than 1E-09 m/s at a depth of 5 meter. Artificial analysis of several existing devices based principally on the accurate measurement of low inflitration rate and their automation, led us to conceive a new device. This pressio-infiltrometer is based on the principle of the pressiopermeameter, that is, it allow the application of pressure on the test fluids and, in addition presents other advantages such as: a precise and continuous recording of the inflitratted water volume in the inner and outer rings. After having discribed, in-situ, the behaviour of the pressiopermeameter, in an unsaturated an saturated soil media, and that of a long terme laboratory test with the aid of pressio-infiltrometer of a swelling soil (sand-bentonite mixing) and of a nonswelling (sand-cement mixing), we present the experimental results and methods of interpretational using a numerical model.
Mot(s) clés libre(s) : PERMEABILITE SOL, MESURE, APPAREILLAGE, INFILTRATION EAU, SABLE, SOL, TRAVAUX PUBLICS, GENIE CIVIL
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Beaucour Anne-Lise. Analyse des interactions sol-canalisation et sol-machine pour la pose de conduites par micro tunnelage. 1997 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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La technique du micro tunnelage demande à être fiabilisée et bien maîtrisée. Les trois paramètres essentiels pour la réussite d'un chantier de micro tunnelage sont : la maîtrise des efforts de poussée, la précision de la trajectoire et l'obtention de cadences satisfaisantes. L'objectif de ces travaux est d'acquérir une meilleure compréhension de l'interaction entre le terrain et la machine et de l'interaction terrain-tuyau afin d'apporter des éléments de réponse sur ces trois points. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à l'estimation de la poussée de fonçage qui est le principal paramètre intervenant dans le dimensionnement d'un projet de micro tunnelage ; la poussée de fonçage conditionne en effet les longueurs des tronçons pouvant être réalisées, le dimensionnement des tuyaux et du massif de réaction. Ce travail repose pour l'essentiel sur le suivi expérimental des chantiers réels dans des conditions de sol et de réalisation variées. L'analyse détaillée des résultats expérimentaux et leur confrontation à diverses méthodes de prévision ont permis de dégager les paramètres les plus importants et d'estimer leur incidence. Le mémoire est organisé en cinq parties : • La première partie, bibliographique, analyse les différents choix techniques pour chacune des fonctions du micro tunnelier. • Dans la seconde partie nous présentons la démarche expérimentale suivie ainsi que le contexte géotechnique et technique des chantiers réels étudiés. • La troisième partie s'intéresse à l'interaction sol-machine : les cadences d’avancementsont analysées en fonction de la nature du terrain, du pilotage et des différents procédés techniques mis en jeu. Par ailleurs les paramètres influant sur la précision de la trajectoire sont mis en évidence et étudiés. • Dans la quatrième partie nous résumons et comparons les différents résultats empiriques et modèles de calcul analytique, cités dans la littérature, qui donnent une estimation des efforts de frottement sol-tuyaux. • La dernière partie, analyse 1 'incidence des paramètres tels que la lubrification, les interruptions de fonçage, les écarts de trajectoire et la surcoupe sur l'amplitude des efforts de frottement et de la poussée totale. Les résultats expérimentaux sont comparés avec les valeurs empiriques et les modèles de calcul utilisés par les différents auteurs.
The micro tunneling process needs to be made reliable and well controlled. The three main parameters for micro tunneling project success are: the control of jacking forces, the alignment accuracy and the obtaining of satisfactory penetration rates. The aim of this work is to gather a better understanding of interaction between soil and pipes and between soil and machine to provide response elements on these three points. We attached particular attention to the estimation of jacking forces which is the main parameters entering into the design of a micro tunneling project; actually, jacking forces govern drive lengths, design of pipes and thrust blocks This work is mainly based on the experimental monitoring of real worksites in various ground and realization conditions. The detailed analysis of experimentation results and their comparison with different forecasting methods enable us to highlight the most important parameters and to estimate their influence. The thesis memorandum is presented as follows: • The first part, describes the micro tunneling process within the different trenchless techniques and presents the different technical choices for each subsystems of the micro tunneler. • In the second part, we present the experimental approach followed as well as the geotechnical and technical context of the studied worksites. • The third part concerns the interaction between soil and machine:the penetration rates are analyzed according to the soil characteristics, the driving and the different technical processes involved. In order respect parameters influencing the alignment accuracy are highlighted and analyzed (mechanical factors linked to equipment, soil, project concept and driving) • In the fourth part different empirical results and analytical calculation models are summarized and compared. These results mentioned in the literature give an estimate of friction forces between pipes and soil. • The last part presents the result obtained on jacking forces and friction forces from the monitoring of real worksites. The effect of parameters such as lubrication, stoppages, deviations and over break on the friction and jacking forces magnitude is highlighted and analyzed. Experimental results are compared with empirical values and calculation models used by different authors.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, MICROTUNNEL, MICROTUNNELAGE, POSE CANALISATION, EFFORT POUSSEE, TRAJECTOIRE, INTERRACTION TERRAIN MACHINE, INTERACTION TERRAIN TUYAU, FROTTEMENT
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Trad Ayman. Analyse du comportement et modélisation de structures souples de protection : le cas des écrans de filets pare-pierres sous sollicitations statique et dynamique. 2011 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
En région montagneuse, les infrastructures et les voies de communications sont soumises à de nombreux risques naturels dont les phénomènes d’origine gravitaire. Au-delà du danger pour les usagers, les conséquences des interruptions du trafic deviennent problématiques d’un point de vue économique et il devient indispensable de sécuriser les itinéraires. La mise en place d’écrans de filets pare-pierres est une des solutions possibles pour la protection contre les éboulements rocheux. Cette thèse porte sur l’étude des écrans souples ou filets métalliques de protection contre les chutes de blocs et plus précisément sur l’écran développé par l’entreprise GTS. Le filet constitutif de ces écrans se différencie par rapport aux systèmes conventionnels par un comportement orthotrope, dû à un maillage spécifique. Dans cette étude nous caractérisons le comportement de ces écrans de filets sous des chargements statiques et dynamiques de type impact par une approche couplant l’expérimentation et la modélisation numérique. L’étude procède pas à pas, les divers constituants sont évalués de façon quasi-statique, en laboratoire, et également in-situ pour reproduire les conditions réelles d’utilisation, en particulier l’aspect dynamique. Une attention particulière concernant les dissipateurs d’énergie, qui représentent l’élément centrale de ce type de structure, nous a permis de mettre au point un élément fusible robuste et fiable. Une campagne d’essais en grandeur réel sur les écrans de filets étudiés a permis de valider deux classes énergétiques (3000 kJ et 5000 kJ) selon les recommandations européennes. Les données recueillis lors des expérimentations ont permis de calibrer et valider différentes modélisations numériques de type éléments finis et éléments discrets. La pertinence de la modélisation a été évaluée au niveau des différentes échelles étudiées, échelle d’une maille, échelle d’une nappe, échelle du dissipateur d’énergie et échelle de la structure entière. Les performances et les limites des deux approches, MEF (méthode des éléments finis) et MED (méthodes des éléments discrets) ont été évaluées pour ce qui est de nos modélisations.
In mountainous areas, infrastructures, roads and railways are subject to various natural hazards due to the gravitational phenomena. Beyond the danger to users, the consequences of traffic interruptions becomes, from an economic point of view, more and more problematic and it becomes essential to secure these itineraries. An existing method to protect against the rockfall is to set up rockfall barriers made by metallic nets. This thesis focuses on the study of the rockfall protection barriers made by metallic net developed by the company GTS. The net of these barriers is different compared to conventional systems by an orthotropic behavior, due to a special form of the mesh. In this study we characterize the behavior of these barriers under static and dynamic loading (impact) by an approach combining the experimentation and the numerical modeling. The study proceeds step by step, the components are evaluated in quasi-static, in laboratory, and also in-situ to simulate the real conditions of use, especially the dynamic aspect. A special attention concerning the energy dissipators, which represent the principal element of this structure, has enabled us to develop a robust and reliable fuse element. A campaign of full-scale tests on the studied rockfall barriers allows the validation of two energy classes (3000 kJ and 5000 kJ) according to the European recommendations. The data collected during experiments permits to develop various numerical models of finite elements and discrete elements. The relevance of the modelisation was evaluated at the different studied scales, the mesh scale, the net scale, the energy dissipators scale and the scale of the entire structure.
Mot(s) clés libre(s) : Structure métallique, Chute de pierre, Filet pare-pierre, Câble, Flambage, Résistance à la rupture, Contrainte statique, Contrainte dynamique, Dissipateur d'énergie, Modélisation, Méthode des éléments finis, Méthode des éléments discrets, Metallic structure, Rockfall, Stone-guard metallic net, Cable, Buckling, Static stress, Dynamic stress, Energy dissipator, Modeling, Finite element method, Discrete element method
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Trad Ayman. Analyse du comportement et modélisation de structures souples de protection : le cas des écrans de filets pare-pierres sous sollicitations statique et dynamique. 2011 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
En région montagneuse, les infrastructures et les voies de communications sont soumises à de nombreux risques naturels dont les phénomènes d’origine gravitaire. Au-delà du danger pour les usagers, les conséquences des interruptions du trafic deviennent problématiques d’un point de vue économique et il devient indispensable de sécuriser les itinéraires. La mise en place d’écrans de filets pare-pierres est une des solutions possibles pour la protection contre les éboulements rocheux. Cette thèse porte sur l’étude des écrans souples ou filets métalliques de protection contre les chutes de blocs et plus précisément sur l’écran développé par l’entreprise GTS. Le filet constitutif de ces écrans se différencie par rapport aux systèmes conventionnels par un comportement orthotrope, dû à un maillage spécifique. Dans cette étude nous caractérisons le comportement de ces écrans de filets sous des chargements statiques et dynamiques de type impact par une approche couplant l’expérimentation et la modélisation numérique. L’étude procède pas à pas, les divers constituants sont évalués de façon quasi-statique, en laboratoire, et également in-situ pour reproduire les conditions réelles d’utilisation, en particulier l’aspect dynamique. Une attention particulière concernant les dissipateurs d’énergie, qui représentent l’élément centrale de ce type de structure, nous a permis de mettre au point un élément fusible robuste et fiable. Une campagne d’essais en grandeur réel sur les écrans de filets étudiés a permis de valider deux classes énergétiques (3000 kJ et 5000 kJ) selon les recommandations européennes. Les données recueillis lors des expérimentations ont permis de calibrer et valider différentes modélisations numériques de type éléments finis et éléments discrets. La pertinence de la modélisation a été évaluée au niveau des différentes échelles étudiées, échelle d’une maille, échelle d’une nappe, échelle du dissipateur d’énergie et échelle de la structure entière. Les performances et les limites des deux approches, MEF (méthode des éléments finis) et MED (méthodes des éléments discrets) ont été évaluées pour ce qui est de nos modélisations.
In mountainous areas, infrastructures, roads and railways are subject to various natural hazards due to the gravitational phenomena. Beyond the danger to users, the consequences of traffic interruptions becomes, from an economic point of view, more and more problematic and it becomes essential to secure these itineraries. An existing method to protect against the rockfall is to set up rockfall barriers made by metallic nets. This thesis focuses on the study of the rockfall protection barriers made by metallic net developed by the company GTS. The net of these barriers is different compared to conventional systems by an orthotropic behavior, due to a special form of the mesh. In this study we characterize the behavior of these barriers under static and dynamic loading (impact) by an approach combining the experimentation and the numerical modeling. The study proceeds step by step, the components are evaluated in quasi-static, in laboratory, and also in-situ to simulate the real conditions of use, especially the dynamic aspect. A special attention concerning the energy dissipators, which represent the principal element of this structure, has enabled us to develop a robust and reliable fuse element. A campaign of full-scale tests on the studied rockfall barriers allows the validation of two energy classes (3000 kJ and 5000 kJ) according to the European recommendations. The data collected during experiments permits to develop various numerical models of finite elements and discrete elements. The relevance of the modelisation was evaluated at the different studied scales, the mesh scale, the net scale, the energy dissipators scale and the scale of the entire structure.
Mot(s) clés libre(s) : Structure métallique, Chute de pierre, Filet pare-pierre, Câble, Flambage, Résistance à la rupture, Contrainte statique, Contrainte dynamique, Dissipateur d'énergie, Modélisation, Méthode des éléments finis, Méthode des éléments discrets, Metallic structure, Rockfall, Stone-guard metallic net, Cable, Buckling, Static stress, Dynamic stress, Energy dissipator, Modeling, Finite element method, Discrete element method
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Buco Jasmin. Analyse et modélisation du comportement mécanique des conduites enterrées. 2007 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
La pérennité des conduites enterrées est devenue la préoccupation majeure des gestionnaires des réseaux d’assainissement urbains. La compréhension des mécanismes de détérioration de ces ouvrages est un préalable à une amélioration aussi bien de leur conception ou des pratiques d’installation que de leur gestion optimale. Ce travail ouvre une problématique de recherche nouvelle, pluriannuelle et multidisciplinaire, dont les mécanismes de dégradation mécaniques, complexes et mal connus, constituent un premier volet. Dans ce contexte, la démarche consiste à identifier de tels mécanismes, puis d’en donner une description qualitative et quantitative avec une finalité opérationnelle d’amélioration des méthodes de dimensionnement et de pose d’une part, et les stratégies de diagnostic et de réhabilitation d’autre part. Ce travail, centré sur les premières étapes de cette démarche globale, comporte trois parties. Dans la première partie, une analyse statistique de la nature des désordres observés sur le réseau du Grand Lyon et des conditions de leur apparition a été effectuée afin de remonter aux mécanismes susceptibles de les provoquer. Les phénomènes identifiés comme ayant des effets majeurs sur le comportement des tronçons sont totalement ignorés dans la phase de conception par la réglementation en vigueur. La deuxième partie est consacrée à la caractérisation, par des essais en laboratoire, du comportement mécanique de l’élément du tronçon le moins connu : le joint. Un modèle rhéologique de comportement sous trois types de sollicitations est proposé. Il devrait pouvoir être adapté à tout type de joint. La troisième partie concerne la modélisation numérique tridimensionnelle d’une conduite enterrée qui intègre de manière plus ou moins complexe l’ensemble des composantes gouvernant le comportement de la conduite. Un modèle numérique du joint est proposé à partir des essais en laboratoire tandis que la modélisation est validée par des résultats de la littérature. Le modèle numérique est ensuite utilisé pour investiguer l’influence de différentes hétérogénéités de sol (correspondant à des configurations communes d’installation des conduites de manière traditionnelle en tranchée) en portant une attention particulière sur le comportement longitudinal des conduites.
As a consequence of their aging, the performance of buried pipes has become a major concern for the urban sewer systems managers. Improvement of both the pipe design and its installation conditions or a more efficient management requires first a comprehension of phenomena that lead to pipe deterioration. This research starts a new long-term and multidisciplinary topic where the study of the structural pipe degradation in relation with soil condition represents only one part of the whole extent. Within this context, our approach consists in first identifying such phenomena, then describing their effects on sewers. This PhD thesis is composed of three different parts. In the first part, a statistical analysis of failures affecting the Greater Lyon sewer network and the factors that are likely to make them appear is achieved in order to determine in what circumstances these failures occur. It is then possible to identify some of the mechanical processes that may generate the pipe deficiencies. It appears that the phenomena identified as having a major influence on the pipe behaviour are completely ignored by the current design standards. The second part is dedicated to the experimental characterization, via laboratory tests, of the mechanical behaviour of the most unknown part of the sewer pipe: the joint. A rheological model of its behaviour under three types of loading is developed so that it can be easily adapted to all kinds of joint with rubber gaskets. The last part regards a numerical 3D modelling of a trench and a pipe which includes all the major parameters having a significant influence on the pipe behaviour. A numerical representation of the joint is based on the lab test results, while the rest of the model is validated with the results from the literature. This numerical modelling is then used to investigate the influence of the soil variability within the trench, particularly focusing on the longitudinal pipe behaviour.
Mot(s) clés libre(s) : MECANIQUE STRUCTURE, GENIE CIVIL, CONDUITE EAU, COMPORTEMENT MECANIQUE, DESORDRE, CONDUITE ASSAINISSEMENT, CONDUITE ENTERREE, COMPORTEMENT LONGITUDINAL, JOINT, MODELISATION NUMERIQUE, HETEROGENEITE SOL
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Samri Driss. Analyse physique et caractérisation hygrothermique des matériaux de construction : approche expérimentale et modélisation numérique. 2008 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
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Les matériaux de construction sont des matériaux poreux, et donc très sensibles à l’eau. Du fait de conditions thermique et hygrométrique ambiantes variables, ils sont le siège de plusieurs phénomènes : migrations de vapeur d’eau, changements de phase, humidification, séchage. Le couplage de tous ces phénomènes conditionnent ses propriétés thermiques et sa durabilité. A titre d’exemple, pour un béton de chanvre de type « mur » soumis à une hygrométrie de 75%, sa conductivité thermique augmente de 30% (forte conduction de l’eau). La mise en place d’une cellule d’échange a donc pour but de caractériser les performances hygrothermiques de trois matériaux de construction : le béton cellulaire autoclavé, le béton de chanvre et la brique à perforations verticales, en fonction des conditions ambiantes. L’étude s’appuie tout d’abord sur une approche expérimentale. L’objectif est de créer des gradients de T et HR en fonction du temps et ainsi mesurer la distribution en température et humidité relative dans la paroi ainsi que la reprise en eau du matériau lorsque celui-ci est soumis, sur la face en contact avec l’enceinte climatique, à des sollicitations statique et cyclique en T et HR. Ensuite, l’étape suivante consiste à modéliser le comportement des matériaux comme enveloppe grâce à un modèle de conduction thermique pure tout d’abord. Les grandeurs thermiques des matériaux (λ, ρ, c, hs et a) sont alors déterminées. Enfin, pour les bétons de chanvre, on doit procéder à une modélisation numérique des transferts couplés de chaleur et d’humidité afin d’analyser plus précisément l’influence des transferts de masse sur le comportement thermique.
Building materials are porous materials, and therefore very sensitive to water. Due to variable thermodynamical ambient conditions, processes of energy and mass transfers between the ambient air and the material occur. These exchanges lead to important modifications of their thermal properties and their durability. For instance, measurements of the thermal conductivity of Hemp Lime Concrete, placed in a climatic chamber in which the relative humidity is 75%, show a variation of 30%. This PhD Thesis deals with the case of three porous building materials: Aerated Autoclaved Concrete (AAC), Hemp Lime Concrete (HLC) and Vertically Perforated Brick (VPB). The hygrothermal behaviour of these materials is studied with the experimental set-up called cell of exchange. This cell consists of test walls which are placed between a climatic box and the laboratory. The scope of this experimental work is to create gradients of temperature and of relative humidity through the sample. So, the study aims to measure and characterise heat and mass flows in these materials. In a second part, simulations are performed to design, explain and interpret the experimental results. They are done in COMSOL Multiphysics. In a first approach, only the heat equation in 1D has been implemented in the toolbox. Comparisons between experimental and theoretical results gives us the thermal properties of tested materials (?, ?, c, hs et a). The numerical modeling approach shows that, contrary to AAC or VPB, HLC involves a complex interaction between heat transport and mass transfer through the material. So, simulations on HLC are investigated through the problematic of phase change materials.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAUX DU GENIE CIVIL, PROPRIETE HYGROTHERMIQUE, BETON CELLULAIRE AUTOCLAVE, BCA, BETON DE CHANVRE, BRIQUE, CONDUCTION THERMIQUE, IMPACT TAUX HUMIDITE, PERMEABILITE VAPEUR, DIFFUSIVITE HYDRIQUE, ISOLATION THERMIQUE
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