Département de Génie Civil

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Modélisation du comportement non linéaire jusqu'à la rupture des portiques en béton armé avec remplissage en maçonnerie
(Université Mouloud MAMMERI de TIZI-OUZOU, 2024-06-22) Messas, Amar
Ce présent travail s'inscrit dans le cadre d'un dimensionnement sécuritaire des structures en béton armé. Les structures en béton armé résistant aux moments sont des systèmes structurels qui doivent être conçus pour assurer une capacité de dissipation d'énergie appropriée lorsqu'ils sont soumis à un chargement sismique. Dans cette philosophie de conception, l'approche actuellement utilisée exige une conception adéquate afin d'obtenir une bonne ductilité et un mécanisme d'effondrement favorable de la structure.Il s'agit, d'une part, d'évaluer si les recommandations de l'article 7.6.2 du RPA 99/2003 permettent aux structures auto-stables d'atteindre un mécanisme de ruine favorable et d'assurer une fiabilité structurelle suffisante.Les structures auto-stables avec remplissage présentent un comportement complexe : d'un côté, un portique qui présente un comportement souple mais ductile, et de l'autre, un mur en maçonnerie qui présente un comportement rigide mais fragile. La résistance à la compression représente la principale caractéristique mécanique de la maçonnerie, sa résistance à la traction étant négligée, la plupart des modèles empiriques présents dans la littérature ont été établis sur la base d'un nombre d'essais limités, sans tenir compte du type d'essai employé (sur prisme ou sur murette).D'autre part, il s'agit de constituer une base de données expérimentales d'essais sur prisme et sur murette. Un modèle pour la prédiction de la résistance à la compression de la maçonnerie, pour chaque type d'essai, sera proposé. De plus, une base de données comportant des essais sur portiques en béton armé avec remplissage en maçonnerie sera établie afin de proposer des équations pour la loi tri-linéaire du remplissage en maçonnerie sous chargement latéral. Après le calcul des réponses expérimentales pour les différents remplissages, une analyse par régression multiple a été effectuée pour formuler des équations décrivant le modèle tri-linéaire du comportement du remplissage en maçonnerie sous chargement latéral.À partir d'une analyse par couplage mécano-fiabiliste basée sur la méthode par surface de réponse, il a été conclu que les normes actuelles en Algérie ne sont pas suffisantes pour garantir une fiabilité structurelle. Ainsi, les résultats obtenus ont conduit à la recommandation d'un ratio capacitaire égal ou supérieur à 2,0. En ce qui concerne la première base de données expérimentales, deux modèles empiriques ont été proposés pour prédire la résistance à la compression de la maçonnerie en fonction du type d'essai, une comparaison a ensuite été réalisée à l'aide d'outils statistiques pour évaluer la performance de ces modèles, en les confrontant à 18 autres modèles présents dans la littérature. La seconde base de données expérimentales a permis d'élaborer un modèle décrivant le comportement du remplissage en maçonnerie. La comparaison des équations proposées par cette étude avec plusieurs modèles existants dans la littérature a démontré la fiabilité du modèle proposé.
Effet du ciment sans ajouts (CPA) sur les propriétés caractéristiques des mortiers et bétons à hautes performances à base de poudre de verre (étude éxpérimentale)
(UNIVERSITÉ MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2024-06-27) Arab, Bahia
L'amélioration des propriétés physico-mécanique du béton reste toujours l'un des soucis majeurs des chercheurs, pour cela la technologie du béton incorporant les débris de verre broyés s'inscrit dans une approche du développement durable. En effet, cette technologie permet de porter un changement de l'environnement par la récupération des bouteilles de verre jetées dans la nature en Algérie (en bord de mer, le long des routes et dans les espaces verts) sachant qu'une bouteille en verre met au moins 4.000 ans pour se dégrader. Ce verre très riche en silice réactive vue sa composition chimique, broyé finement sera utilisé comme substituant pour la confection des produits cimentaires, ce qui semble être une bonne alternative pour son recyclage. Valoriser l'ajout de la poudre de verre (PV) comme remplacement partiel du ciment sans ajouts CPA dans la composition du mortier et béton à hautes performances (MHP et BHP) est l'objectif essentiel assigné à ce travail à travers la caractérisation expérimentale du comportement dans le temps des éléments fabriqués, à partir de ce type de béton avec une substitution dans des proportions différentes de la poudre de verre variant de 10 à 30 % par rapport à la masse du ciment. À cet effet, une étude comparative a été menée sur un mortier et béton à haute performance de référence sans poudre de verre, tout en variant le rapport Eau- Liant (E/L) et le rapport Eau-Ciment (E/C), fixés à 0.35 et à 0.5.A savoir que notre Liant est composé de Ciment et PV ( L = C+PV). Ce choix de ce type de ciment (95% clinker + 5% gypse) est très judicieux dans le but d'éliminer toute sorte d'interaction entre la PV et les autres ajouts cimentaires rajoutés lors de la fabrication des ciments commerciaux. Outre que l'intérêt économique, notre étude a montré que les mortiers et bétons avec PV présentaient des performances très intéressantes à long terme validées conjointement avec les résultats des vitesses d'ondes ultrasonores et la microstructure interne des échantillons examinés. Les résultats des essais de l'attaque acide (Hcl), l'attaque sulfatique (MgSO4) et l'eau de mer ont montré également que la PV à une influence sensiblement positive sur les propriétés physico-mécaniques et la durabilité des produits cimentaires dans les quels elle est incorporée.
Couplage mécano-fiabiliste appliquée aux calcul non linéaire des pieux : application aux poutres
(Université Mouloud MAMMERI de TIZI-OUZOU, 2024-06-29) Bouchafa, Djamal
La présente étude rentre dans la recherche de la probabilité de défaillance des structuresen béton armé a section circulaire. Le problème est abordé par la définition de la sécurité par un seuil probabiliste : on fait appel à l’approche mécano-fiabiliste. Du point de vu mécanique, le comportement à retenir est élastique non linéaire et la capacité portante sera déterminée suite à la vérification d’une part ; des déformations limites et puis d’autre part ; à la rupture. Les événements de l’environnement (champ de forces, actions) et comportement des matériaux sont simulés par des variables aléatoires et déterministes. L’objectif est de montrer comment une évaluation fiabiliste apportée par un dimensionnement mécanique peut être obtenue. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’un modèle mécanique et d’un modèle fiabiliste représentant correctement le comportement de ce type de structure. Il s’agit, d’une part, d’effectuer une modélisation non linéaire (non-linéarité mécanique et non linéarité géométrique) des structures, et d’autre part, de proposer ou d’adapter une formulation et modélisation de la fiabilité. Pour cela, un programme en FORTRAN est développé dans ce travail pour simuler la méthode directe de Monte Carlo couplée à un calcul non-linéaire pour évaluer la probabilité de défaillance des structurestridimensionnelles en beton arme a section circulaire. Le principe d’Hasofer-Lind est appliqué, afin d’estimer l’indice de fiabilité, les scénarios et la probabilité de défaillance des structures étudier. Nous validons notre modèle mécanique en confrontant les résultats de nos calculs à des résultats expérimentaux, Enfin on vérifie les résultats du modèle fiabiliste ; et cela en confrontant les résultats obtenus par simulation de Monte-Carlo avec ceux de la méthode d’Hasofer-Lind.
Caractérisation des propriétés mécaniques instantanées et différées du béton à base du ciment et de poudre de verre.
(Université Mouloud Mammeri de ,Tizi Ouzou, 2023-12-20) Boucheneb, Yassine
Chaque année, une énorme quantité de déchets de verre est créée dans le monde, mais seule une petite partie de ce matériau est recyclée. La valorisation des déchets de verre dans le béton démontre d'excellents progrès dans la réduction de cette quantité de verre. Les chercheurs ont découvert que l'ajout de déchets de verre au béton améliore ses qualités ; les déchets de verre peuvent être utilisés sous forme de poudre, de granulat fin ou grossier. Mais la question qui se pose, est comment cette poudre ajoutée au béton améliore, ou du moins, maintient les propriétés mécaniques du béton malgré la réduction de la quantité du ciment À Justement, le but du présent travail est de déterminer le comportement du béton en ajoutant la poudre de verre. Pour cela, on a préparé un béton témoin et des bétons avec des pourcentages de la poudre de verre de 10%, 15% et 20% de la quantité du ciment en se basant toujours sur la même formulation du béton et en variant le rapport E/C (E : eau, C : ciment). À l'état durci, l'ajout de la poudre de verre jusqu'à 20% de la quantité de ciment, a généré une augmentation de la résistance à la compression à 28 Jours ; cette augmentation est due à la réaction entre la poudre de verre et la chaux libérée lors de l'hydratation du ciment Portland et crée un liant qui s'appelle le silicate de calcium hydraté (S-C-H) (réaction pouzzolanique). Ce dernier joue un rôle important dans l'augmentation de la résistance du béton, et puisque la finesse de la poudre de verre est similaire à celle du ciment, donc elle a un rôle de remplissage, et accélère la réaction pouzzolanique. Pour un ajout de 20% à 30% de pouzzolane, théoriquement on pourrait faire réagir toute la chaux produite par l'hydratation du ciment Portland. Donc au delà de 25% ou 30% de la poudre de verre, la résistance est affectée, chose qui a été confirmée par beaucoup de chercheurs. En fin, on peut conclure que l'utilisation de la poudre de verre dans le béton, améliore son comportement mécanique comparativement à l'ordinaire, mais avec un pourcentage limité à 20% de la quantité du ciment. Dans une autre partie de ce travail, et afin de présenter le phénomène de fluage dans le béton avec poudre de verre, on s'est intéressé à modéliser avec le logiciel ANSYS, le fluage propre en compression dans une éprouvette cylindrique normalisée 16-32 cm constituée d'un béton formulé avec la substitution de 20% du ciment par la poudre de verre et un rapport E/L=0,5 (E : eau, L : ciment + poudre de verre) et soumise à un chargement statique surfacique constant suivant l'axe Z. Les caractéristiques mécaniques sont déterminées expérimentalement (résistance à la rupture, module de Young et le coefficient de poisson) ; cette étape est considérée comme un passage de la partie expérimentale vers la partie numérique. Les résultats obtenus montrent que le taux de déformation de fluage dans le sens X atteint pratiquement 48 % au bout de 5 mois et 64 % à la fin de la durée du chargement.
Analyse experimentale de la degradation des elements en beton et beton armé en service
(Université Mouloud Mammeri De Tizi Ouzou, 2024-02-25) Hassani, Nacera
Le béton est toujours considéré comme un matériau très durable. Cependant, de nombreuses constructions ont montré des dégradations au cours de leur durée de vie. Pour assurer la sécurité, la stabilité et l'aptitude au service des structures de génie civil, il est nécessaire de comprendre les processus de dégradations et leurs effets sur la capacité portante résiduelle. Tout d'abord, ce travail est basé sur l'étude expérimentale de courtes colonnes prismatiques en béton soumises à un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique. Pour étudier les effets des conditions d'exposition sur la résistance des spécimens, des essais combinés de vitesse d'impulsion ultrasonique et de chargement en compression ont été utilisés. Les résultats indiquent que dans un premier temps, la dégradation des échantillons est légère. Ensuite, la dégradation devient notable. Deuxièmement, nous étudions le comportement des éléments en béton armé dans le cadre d'un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique et aux chlorures. Pour évaluer le risque de corrosion, différentes méthodes d'essai sont utilisées. La dégradation des éléments en béton armé est confirmée par une réduction du potentiel de corrosion des éprouvettes.
Analyse experimentale de la degradation des elements en beton et beton armé en service
(Université Mouloud Mammeri De Tizi Ouzou, 2024-02-25) Hassani, Nacera
Le béton est toujours considéré comme un matériau très durable. Cependant, de nombreuses constructions ont montré des dégradations au cours de leur durée de vie. Pour assurer la sécurité, la stabilité et l'aptitude au service des structures de génie civil, il est nécessaire de comprendre les processus de dégradations et leurs effets sur la capacité portante résiduelle. Tout d'abord, ce travail est basé sur l'étude expérimentale de courtes colonnes prismatiques en béton soumises à un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique. Pour étudier les effets des conditions d'exposition sur la résistance des spécimens, des essais combinés de vitesse d'impulsion ultrasonique et de chargement en compression ont été utilisés. Les résultats indiquent que dans un premier temps, la dégradation des échantillons est légère. Ensuite, la dégradation devient notable. Deuxièmement, nous étudions le comportement des éléments en béton armé dans le cadre d'un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique et aux chlorures. Pour évaluer le risque de corrosion, différentes méthodes d'essai sont utilisées. La dégradation des éléments en béton armé est confirmée par une réduction du potentiel de corrosion des éprouvettes.
Caractérisation des propriétés mécaniques instantanées et différées du béton à base du ciment et de poudre de verre
(Université Mouloud Mammeri , Tizi Ouzou, 2023-12-20) Boucheneb, Yassine
Chaque année, une énorme quantité de déchets de verre est créée dans le monde, mais seule une petite partie de ce matériau est recyclée. La valorisation des déchets de verre dans le béton démontre d'excellents progrès dans la réduction de cette quantité de verre. Les chercheurs ont découvert que l'ajout de déchets de verre au béton améliore ses qualités ; les déchets de verre peuvent être utilisés sous forme de poudre, de granulat fin ou grossier. Mais la question qui se pose, est comment cette poudre ajoutée au béton améliore, ou du moins, maintient les propriétés mécaniques du béton malgré la réduction de la quantité du ciment ? Justement, le but du présent travail est de déterminer le comportement du béton en ajoutant la poudre de verre. Pour cela, on a préparé un béton témoin et des bétons avec des pourcentages de la poudre de verre de 10%, 15% et 20% de la quantité du ciment en se basant toujours sur la même formulation du béton et en variant le rapport E/C (E : eau, C : ciment). À l’état durci, l’ajout de la poudre de verre jusqu'à 20% de la quantité de ciment, a généré une augmentation de la résistance à la compression à 28 Jours ; cette augmentation est due à la réaction entre la poudre de verre et la chaux libérée lors de l’hydratation du ciment Portland et crée un liant qui s’appelle le silicate de calcium hydraté (S-C-H) (réaction pouzzolanique). Ce dernier joue un rôle important dans l’augmentation de la résistance du béton, et puisque la finesse de la poudre de verre est similaire à celle du ciment, donc elle a un rôle de remplissage, et accélère la réaction pouzzolanique. Pour un ajout de 20% à 30% de pouzzolane, théoriquement on pourrait faire réagir toute la chaux produite par l’hydratation du ciment Portland. Donc au delà de 25% ou 30% de la poudre de verre, la résistance est affectée, chose qui a été confirmée par beaucoup de chercheurs. En fin, on peut conclure que l’utilisation de la poudre de verre dans le béton, améliore son comportement mécanique comparativement à l’ordinaire, mais avec un pourcentage limité à 20% de la quantité du ciment. Dans une autre partie de ce travail, et afin de présenter le phénomène de fluage dans le béton avec poudre de verre, on s’est intéressé à modéliser avec le logiciel ANSYS, le fluage propre en compression dans une éprouvette cylindrique normalisée 16-32 cm constituée d’un béton formulé avec la substitution de 20% du ciment par la poudre de verre et un rapport E/L=0,5 (E : eau, L : ciment + poudre de verre) et soumise à un chargement statique surfacique constant suivant l’axe Z. Les caractéristiques mécaniques sont déterminées expérimentalement (résistance à la rupture, module de Young et le coefficient de poisson) ; cette étape est considérée comme un passage de la partie expérimentale vers la partie numérique. Les résultats obtenus montrent que le taux de déformation de fluage dans le sens X atteint pratiquement 48 % au bout de 5 mois et 64 % à la fin de la durée du chargement.
Analyse de la durée de vie d'un réservoir sureleve a l'aide des approches parametrique et fiabiliste
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI , TIZI OUZOU, 2024-01-24) Miloudi, Nassima
Les réservoirs de stockage d'eau en béton armé sont des structures de génie civil soumises à des conditions atmosphériques très agressives, qui les exposent à un risque de corrosion nuisible. Ce phénomène dangereux, provoqué par la pénétration des ions chlorures, entraîne la réduction de la section d'armatures et par conséquent la perte de la résistance. De plus l'interaction de la corrosion avec la charge de service induit la réduction de la durée de vie de ces structures. Des travaux ont montré que la pénétration des chlorures est fortement influencée par les conditions du milieu environnant, et par le changement climatique. Cette étude s'intéresse à l'analyse de la durabilité d'un réservoir de stockage surélevé, en considérant la corrosion par piqures des armatures dans des environnements de différents taux d'agressivité. Une méthode déterministe basée sur le modèle de Housner est utilisée pour évaluer les contraintes de traction dans le support du réservoir, soumis à des sollicitations sismiques. Un modèle de corrosion par piqures est adopté afin de déterminer l'évolution, dans le temps, de la section d'armatures dans différents environnements. Plusieurs paramètres influents sur la corrosion sont pris en compte, tels que l'enrobage du béton et la concentration en ions chlorures. Afin de tenir compte de l'incertitude liée aux approximations des modèles utilisés, aux aléas, aux propriétés du matériau et du changement climatique, une étude fiabiliste est menée. Celle-ci est basée sur le développement d'un modèle mécano-fiabiliste, afin d'estimer le risque de défaillance du réservoir placé dans des environnements de différents taux d'agressivité (ions chlorures), en tenant compte du processus stochastique de la température. Aussi, pour étudier l'effet de l'accélération sismique, plusieurs zones sont considérées conformément au règlement parasismique Algérien. Enfin, la variabilité aléatoire des paramètres de calcul considérés sera mise en évidence par le calcul de la probabilité de défaillance dépendant du temps, avec la méthode de Monté Carlo classique. Les résultats trouvés soulignent l'importance d'inclure l'effet combiné de la corrosion, du chargement sismique et du réchauffement climatique pour une évaluation complète de la durée de vie du réservoir surélevé.
Hadj Abderrahmane, Saida
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI , TIZI-OUZOU, 2024) L'amélioration des caractéristiques physico-mécaniques du béton bitumineux pour les chaussées souples- cas des routes de Tizi-Ouzou
Face aux enjeux mondiaux que représentent la protection de l'environnement et le développement durable, deux solutions sont envisagées dans le domaine routier : la durabilité des chaussées et le recyclage des matériaux dans la construction et la réhabilitation des structures routières. La recherche de la durabilité des revêtements routiers a fait appel à l'utilisation de différents polymères pour modifier le bitume utilisé. Le présent travail consiste à analyser expérimentalement l'amélioration à chaud, et par voie humide des performances rhéologiques et mécaniques d'un béton bitumineux de la couche de roulement d'une chaussée routière, confectionné à partir d'un bitume de classe 40/50. Ce bitume est modifié par deux additifs: le polypropylène PP500P et des déchets plastiques (les chutes en fibres des brosses ou des balais plastiques, fabriqués principalement à base de ce polymère). L'idée principale est de comparer les caractéristiques mécaniques des bitumes modifiés par ces deux additifs avec les mêmes pourcentages d'ajout (2%,4%, 6%,8%, 10%) pendant un temps de malaxage variable (1h, 2h, 3h), pour analyser la résistance de ce polymère après son recyclage. Les résultats montrent que le temps de malaxage a une influence sur les propriétés rhéologiques et mécaniques du bitume modifié, et les mêmes pourcentages d'ajout des deux additifs ne donnent pas forcément les mêmes résultats aux essais de la stabilité Marshall, du fluage, de la compacité, du volume des vides et de la tenue à l'eau des mélanges bitumineux. L'idée secondaire est de déterminer la limite d'utilisation de ce type de déchets plastiques comme améliorant à la place du polypropylène PP500P, dans l'objectif d'atteindre la rigidité et la durabilité des chaussées souples, et d'éliminer en toute sécurité une quantité de plus en plus grande de plastique non biodégradable.
Evaluation du coefficient de comportement global R des réservoirs surélevés
(Université Mouloud Mammeri , Tizi-Ouzou, 2024-01-24) Ider, Ourida
Une structure peut être conçue pour résister à un séisme donné sans subir aucun dommage et ce en absorbant l’énergie sismique par un comportement élastique. Cependant, une telle conception ne serait pas économique. Il serait plus réaliste d’admettre un risque de dommage contrôlable et réparable, sans entrainer l’écroulement de la structure. Il faut donc procurer à la structure une capacité à se déformer de manière ductile au-delà de sa limite élastique et lui permettre ainsi l’absorption d’une grande partie de l’énergie sismique par un comportement non élastique de certains éléments de la structure, sans grand dommage. Afin de permettre à l'ingénieur concepteur de tenir compte des différentes non linéarités, les règlements modernes (codes européens EC8, RPA99/v2003,... etc.) préconisent de réduire les forces issues d'un calcul élastique linéaire en faisant appel à un coefficient appelé «coefficient de comportement R». Ce coefficient prend une valeur unique (R=2) dans le RPA, pour les réservoirs surélevés. Or des études récentes font état d’une variation de ce coefficient R en fonction de la hauteur du support, de la capacité du réservoir, de la zone sismique et du site de sol. Dans cette perspective, nous avons développé une approche visant à estimer le coefficient de comportement (R) d’un réservoir surélevé en béton par une approche linéaire, en faisant appel aux méthodes énergétiques et par approche non linéaire en utilisant la méthode « Pushover ». Notre étude propose une démarche plus réaliste de l'évaluation de ce coefficient, en tenant compte de la hauteur du support du réservoir, de la zone sismique et du site d'implantation. Une relation de type loi puissance est définie pour estimer au plus juste le coefficient de comportement (R), pour chaque capacité de stockage du réservoir. Le concept d’analyse probabiliste et la notion de dommages sont utilisés pour analyser les probabilités de d’apparition de dommages du réservoir surélevé faisant l’objet d’étude, dans chacun des domaines prédéfinis. Deux coefficients de comportement sont utilisés, à savoir R=2, tel que préconisé par le RPA, et les valeurs de (R) issues de la loi puissance. Les fonctions d’état limites sont dictées par les domaines de dommages associés au déplacement spectral Sd. La variable aléatoire liée à l’action sismique est générée par une loi de distribution Gamma, déduite d’une analyse statistique effectuée sur un échantillon de pics d’accélération. Les résultats ont montré que la probabilité d’apparition des dommages est très sensible à la variation de la hauteur et de la zone sismique pour des hauteurs du support inferieures à 21m. Au-delà de cette hauteur, la probabilité d’apparition de dommages tend à se stabiliser. Par ailleurs, une redistribution des probabilités de risque d’apparition de dommages, entre la valeur de R =2, et les valeurs issues de la loi puissance est constatée.
Comportement hydromécanique des sols argileux. [texte imprimé] : application aux ouvrages géotechniques
(Université Mouloud MAMMERI de TIZI-OUZOU, 2019-10-31) Ouguemat ,Ali
Du fait de la prise en compte croissante du risque de sécheresse dans le dimensionnement des fondations sur sol argileux et les problèmes de stabilité rencontrés dans les ouvrages en terres (notamment dans les remblais d'infrastructures de transports où l'utilisation de sols de site devient, aujourd'hui, une préoccupation majeure dans le cadre du développement durable), il existe un regain d'intérêt pour ces sujets. Dans ce contexte, nous présentons dans cette thèse une étude expérimentale de l'effet du comportement hydromécanique des sols argileux sur les ouvrages géotechniques. Cette étude expérimentale est composée de deux parties. La première partie concerne une application de la méthode de la teneur en eau (Briaud et al., 2003), pour étudier l'effet de variations de la teneur en eau sur le retrait/gonflement de quatre sols prélevés dans quatre sites différents de la région de Tizi-Ouzou (Algérie). La teneur en eau est utilisée comme paramètre principal du sol et l'essai de retrait est suggéré pour obtenir la relation entre la variation de la teneur en eau et les variations volumiques induites. Les résultats obtenus montrent que la forme de l'échantillon et la charge verticale n'affectent pas le retrait/gonflement des sols étudiés. En revanche, la teneur en eau initiale influence leur comportement. La deuxième partie porte sur le comportement d'une argile gonflante, provenant d'un site de la région de Tizi-Ouzou, en vue d'étudier la possibilité d'optimiser le réemploi de sols de site en remblais d'infrastructures de transports. Des éprouvettes de cette argile sont fabriquées à une teneur en eau w0 = 0,7 wOPN qui leur confère un état sec au sens GTR (1992). Ces éprouvettes sont compactées statiquement et, ensuite, soumises à une humidification sous contraintes œdométriques jusqu'à saturation. Deux comportements distincts sont observés : un gonflement sous contraintes faibles et un effondrement sous contraintes élevées. Il existe une transition continue entre le gonflement et l'effondrement. Cette transition est régie par une contrainte appelée contrainte de transition Àvt qui est d'autant plus importante que la masse volumique sèche initiale est élevée. Les déformations induites par l'humidification montrent que le phénomène de gonflement/effondrement est déclenché avant saturation (Sr = 95%). Par contre, l'évolution effective de l'indice des vides se manifeste à saturation (Sr = 100%). La pertinence de ces résultats suggère que la structure soit un paramètre fondamental qui gouverne le comportement du sol lorsque son état hydrique change. En effet, l'analyse des déformations adaptées à un modèle de structure a montré que le comportement du sol étudié est régi par l'évolution de sa structure à double porosité, lors de l'humidification sous contraintes.
Analyse numérique du comportement des sols soumis aux séismes : Application au barrage de Keddara.
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2023) Chebout, Samya
L'analyse du comportement statique et dynamique des barrages en remblai est un processus complexe, dans lequel le comportement des matériaux, l'interaction sol-fondation du barrage, les conditions hydrauliques et les effets de saturation doivent être pris en compte. Dans cette étude, l'analyse statique et dynamique du barrage en enrochement de Keddara, situé dans la région de Boumerdes (Algérie), est menée par une analyse numérique utilisant la méthode des différences finies (FLAC 3D), avec l'objectif de définir son comportement en termes de tassement, déformation et variation de la pression interstitielle, lors de sa construction et de son exploitation. Deux étapes sont envisagées ; la phase de construction du barrage et la phase de mise en eau. Deux modèles mathématiques sont considérés pour l'analyse statique ; le modèle élastique et le modèle de Mohr-Coulomb. Pour effectuer une analyse dynamique couplée, l'enregistrement du séisme de Boumerdes 2003 est utilisé et l'interaction entre les phases fluide et solide est prise en compte. Dans l'analyse dynamique, le signal sismique est appliqué dans la direction (longitudinale), puis dans les trois autres directions. Deux niveaux de remplissage en eau ont été considérés ; 50 et 100 %. Cette procédure nous a permis d'étudier ; (i) l'effet de la direction du signal, et (ii) l'effet du niveau de remplissage d'eau dans le barrage, sur la réponse sismique en termes de déplacements, déformations, contraintes et pressions. Le modèle numérique reproduit bien le comportement global du barrage sous l'action du séisme. De plus, le déplacement maximal, l'accélération et la pression interstitielle restent non significatifs pour produire une instabilité du barrage.
Analyse du comportement mécanique des structures sandwiches poreuses en matériaux composites type FGM
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2023) Chami Guermit, Mohamed Bilal
La présente thèse traite essentiellement l’analyse et la modélisation du comportement mécanique des plaques sandwiches poreuses multidirectionnelles en matériau FGM. Deux types de plaque sandwiches ont été considérés dans cette étude : Sandwich avec peaux en FGM et cœur homogène et sandwich avec cœur en FGM et peaux homogènes.Dans ce contexte, on a utilisé un nouveau champ de déplacement incluant à la fois le gauchissement de la section transversale et les déformations de cisaillement transverse, les propriétés matérielles de la plaque sandwich sont supposées variées dans les deux directions longitudinale et transversale.Les équations de mouvement seront déterminées en utilisant le principe d’Hamilton. L’objectif de cette thèse consiste en premier lieu en proposition d’une nouvelle théorie de déformation de cisaillement. Ensuite, la recherche est focalisée sur la détermination des solutions exactes de la réponse mécanique (vibration) des plaques sandwiches poreuses multidirectionnelles en matériaux FGM.En conséquence, l’analyse de l’effet de la porosité sur la réponse de ces structures et l’effet de l’indice matériel sera mise en évidence. Enfin, la validation numérique de la théorie de déformation de cisaillement d’ordre élevé proposée sera présentée en confrontant les résultats obtenus avec ceux d'autres modèles connus dans la littérature
Elaboration d'un modèle de réduction de risque sismique dans les structures en béton armé (auto-stable)
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI OUZOU, 2023) Talbi, Nadia
Après le séisme de Boumerdes en Algérie (21/05/2003), plusieurs structures auto-stables en béton armé ont subies des ruines par effondrement total. Les rapports d'expertises ont montré que la ruine de ces bâtiments est causée par la mauvaise qualité d'exécution ainsi que le comportement fragile du béton, ce qui a conduit les chercheurs à investiguer dans l'amélioration de la réponse de ces structures en portiques face au séisme. Plusieurs techniques ont été présentées dans la littérature, tel que le renforcement par ajout de voiles de contreventement et l'utilisation des matériaux composites (résines, polymers…) dans la construction. Dans cette thèse, une autre alternative d'amélioration de la réponse sismique de cette typologie de construction est proposée. Cette méthode consiste en l'utilisation du béton armé renforcé par des fibres métalliques à la place du béton armé classique utilisé dans les constructions. Ceci a pour objectif d'améliorer la performance sismique des structures grâce à la ductilité du béton qui est augmentée par la présence des fibres métalliques. Deux types de fibres métalliques sont utilisées pour les besoins de ce travail, à savoir : fibres métalliques industrielles (ISF) et fibres métalliques de récupération des pneus usagés (VSF), avec un pourcentage variable. Les résultats obtenus montrent clairement l'apport des fibres dans l'amélioration du comportement global et local des structures.
Evaluation du comportement non linéaire des structures en béton armé vis-à-vis des sollicitations sismiques
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI OUZOU, 2023-05-25) Belhocine, Malika
Le facteur le plus important pour qu'une structure en béton armé se comporte de façon adéquate lors d'un séisme est sa ductilité,qui est la capacité de celle-ci à subir des déformations inélastiques avant sa rupture.On s’intéresse à l’étudedu comportement en termes de ductilité locale et globale des éléments structuraux (portiques) de bâtiment en béton armé. Dans la première partie, nous présentons deux méthodes d'analyse du comportement non linéaireen flexion, des portiques (de type poteau-poutre) en béton armé sous chargement statique monotone, croissantjusqu'à la rupture. La première méthode est effectuée pour le cas des sections fléchies en béton armé, illustrésous forme de programme« Sectenol 1 »,est-cepour déduire la ductilité locale de la section étudiée. La seconde méthode, nous permet d'évaluer le comportement non linéaire des éléments structuraux poteau poutre et portiqueen béton armé, en utilisant l’outil de calcul « Poutre mince 2 »et déduire la ductilité globale de l’élément étudié.Dans la deuxième partie, le comportement dynamique est étudié par application de la méthode « Push-over » dans le cas d’une analyse statique non linéaire sur un portique, qui consiste à superposer la courbe représentant la capacité résistante du portique, avec la courbe représentative de la sollicitation apportée par le séisme (spectre de réponse). L’intersection de ces deux courbes, présente le point de performance du portique, ensuite, déduire sa ductilité globale. Les résultats numériques obtenus avec la présente étude,pour valider le programme « Poutre mince 2 », sont en concordance favorable avec ceux obtenus par l’expérience, en confrontant nos résultats numériques à des résultats analytiques ou expérimentaux obtenus par d’autres auteurs. Les résultats permettent aussi une meilleure compréhension du comportement non linéaire des éléments structuraux en béton armé soumis à des charges statiques monotone jusqu’à la rupture.L’étude paramétrique montre que les facteurs, tel que la résistance à la compression du béton, le pourcentage d’armatures longitudinales idéale a un effet favorable sur la ductilité. Inversement, l'effort normal de compression et la résistance élevée des armatures tendues dégradent la ductilité.
Relation entre la ductilité globale et le facteur de comportement pour les structures en maçonnerie armée
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI OUZOU, 2023-04-15) Hellal Sfaksi, Ourida
L'étude menée se base sur des structures en maçonnerie armée, de produits de petits éléments creux à armatures noyées dans les joints horizontaux. Les structures en maçonnerie font partie des structures qui sont les plus vulnérables aux secousses sismiques en raison de leurs caractéristiques mécaniques, de leurs composantes et de leurs problèmes d'interaction. Lors de cycles de chargement alternés, comme c'est le cas durant les tremblements de terre, les structures entrent dans un état de comportement non élastique. Ce qui est le cas notamment des structures en maçonnerie armée. Elles absorbent l'énergie communiquée par le séisme. Cette faculté peut être décrite, à l'aide du facteur de comportement q (R pour le règlement Algérien). Dans cette recherche est présentée une méthode de détermination de ce facteur de comportement global q et la ductilité globale des structures en maçonnerie armée et la relation qui les lie. Nous avons considéré que la maçonnerie armée est constituée de deux éléments, les joints de mortier armé d'une part et l'élément creux d'autre part : modèle macro. Cette étude a été rendue possible grâce à un logiciel de calcul non linéaire Drain 2D, fondé sur base de la méthode des éléments finis ou l'élément panneau de cisaillement a été introduit. Une série de calcul a été effectuée sur un nombre de structures de deux, trois, quatre et cinq niveaux. Leurs dimensionnements se sont faits selon les règles et codes en vigueur. Elles sont soumises à des charges verticales dues à leurs poids propres, et à des charges horizontales dues aux forces sismiques introduites par trois accélérogrammes à savoir El Centro, Cherchell et Kobe. Les résultats trouvés sont plutôt rassurant puisqu'ils sont comparables à ceux des voiles en béton armé du point de vue : Coefficient de comportement R qui exprime la capacité de dissipation d'énergie. Ductilité globale des structures étudiées qui exprime l'aptitude à se déformer sans rompre.
Modélisation du comportement non linéare par la mécanique de l'endommagement des structures en béton armé
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2015-05-30) Yacoub, Rebiha
Influence du pourcentage d'acier sur le comportement post-fissuration du béton armé en traction
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2011-04-03) Saad, Mohammed
La contribution du béton tendu en phase fissurée est prise en compte dans les calculs de structures pour évaluer correctement les déformations et limiter aussi, pour des raisons de sécurité, les ouvertures de fissures. Cette étude a pour but d’établir les relations nécessaires pour mener ces calculs dont l’élément de base est le tirant. Des méthodes de calcul, basées sur la loi contrainte d’adhérence - glissement entre l’acier et le béton, sont présentées en fonction des caractéristiques des matériaux utilisés et surtout du pourcentage d’acier. La loi d’adhérence - glissement τ(g) adoptée par le comité européen de béton (CEB-FIP, 1988) est définie en estimant la valeur maximum d’adhérence τ1, mais en fixant une valeur très variable du glissement correspondant g1. Cette valeur (dont le cas où elle n’est pas connue a priori) qui influence l’allure de la courbe τ(g), et donc les ouvertures de fissures est déterminée ici en considérant l’espacement moyen des fissures, le pourcentage d’acier et les caractéristiques des matériaux utilisés (béton et acier).
Sols stabilisés; performances physiques, mécaniques; durabilité
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2011) Ben Azzoug, Mouloud
La terre possède un bon nombre de qualité pour être utilisée comme matériau de construction, mais elle a le redoutable inconvénient de présenter une faible durabilité sous l’action des intempéries et la fissuration cause des dommages et des nuisances à l’aspect et à l’esthétique du matériau. La stabilisation, par incorporation de stabilisants et ses différents procédés, peut apporter des solutions à ces problèmes pour faire de la construction en terre crue une excellente alternative aux autres matériaux tel que le béton. Ainsi donc la réhabilitation de la construction en terre passe nécessairement par l’élimination du retrait qui est la cause essentielle de la fissuration. Pour le réduire efficacement, à défaut de l’éliminer complètement, l’étude du retrait a montré que ceci est possible en stabilisant avec l’incorporation de stabilisant (ciment + sable), en conservant les blocs dans un milieu humide un peu plus de 4 jours et en augmentant la force de compression pour assurer un compactage énergique L’amélioration de la durabilité peut se faire par un traitement à base de ciment et de chaux qui permet d’obtenir des propriétés intéressantes sur les sables et les argiles. La durabilité est considérablement améliorée par le traitement mixte mais si les échantillons sont stabilisés au sable et traités à la chaleur les résultats sont excellents.
Contribution à la modélisation du comportement monotone et cyclique des ossatures en béton armé
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2018-10-16) Alioua, Nacereddine
Dans le domaine de génie civil, le milieu extérieur impose aux structures des charges variables dans le temps à savoir : actions du vent, vagues, vibrations des machines et séismes. Ces actions imposent aux structures des sollicitations de type dynamique et cyclique, et l’évaluation de la réponse de la structure vis-à-vis de ces actions nécessite une bonne connaissance de leurs comportements linéaire et non linéaire sous chargement monotones et cycliques. Dans le cadre de ce travail, nous nous intéressons à l’étude et à la modélisation des comportements statiques non linéaires sous charges monotones et cycliques, des structures planes en béton armé ainsi que des matériaux acier et béton les constituant. Dans cet objectif, un modèle numérique a été développé et implémenté dans un programme de calcul dédié. Il permet de calculer numériquement le comportement non linéaire de n’importe quelle structure plane en béton armé en prenant compte les différents phénomènes tels que la non linéarité du comportement du béton, la plasticité du béton en compression et de l’acier en traction, les interactions acier-béton ainsi que l’endommagement et la dégradation des matériaux sous les effets d’un cycle à l’autre. Le modèle est validé en se basent sur des essais de référence trouvés dans la littérature.

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