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Modèle:Portail:Wikibardig/Image du mois : Différence entre versions

De Wikibardig
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! colspan="2"| '''Thèse : Evaluation de la performance des ouvrages hydrauliques en remblai soumis à la présence de végétation arborescente'''
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! colspan="2"| '''Thèse : Modélisation numérique du mécanisme de liquéfaction des sols – application aux ouvrages hydrauliques'''
 
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| [[File:Rétrospective thèse GB Wiki.jpg|200px]]||  
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L’évaluation de la performance des ouvrages hydrauliques en remblai est un enjeu majeur pour les gestionnaires en charge de leur sécurité. Qu'il s'agisse de digues ou de barrages, la présence de végétation arborescente représente un facteur de fragilité important. Deux types de mécanismes de détérioration peuvent ainsi être initiés ou aggravés : l’érosion interne et l’érosion externe. Or, ce facteur n’a été pris en compte que partiellement dans les modèles d’évaluation existants.  
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Les matériaux granulaires présentent un large spectre de propriétés mécaniques. Développer des modèles constitutifs permettant d'intégrer ces caractéristiques dans le cadre de simulations à l'échelle de l'ouvrage demeure un réel challenge scientifique. A cet égard, les approches multi-échelles constituent aujourd'hui une voie très prometteuse. Elles permettent de faire émerger des propriétés macroscopiques à partir de modèles micromécaniques calibrés à l'échelle microscopique.
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Parmi les modèles multi-échelles, le modèle H  marque une avancée majeure pour la prise en compte des effets de la microstructure dans le comportement des matériaux granulaires. La structure du matériau granulaire est décrite par une distribution d'hexagones orientés dans l'espace. A partir d'opérations d'homogénéisation, les contraintes et les déformations incrémentales sont reliées à l'échelle de la distribution, donnant lieu à un modèle de comportement qui a la capacité à reproduire propriétés mécaniques essentielles des matériaux granulaires.
 
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De plus, les petits barrages en remblai peuvent avoir des dispositifs d’étanchéité différents et ne sont pas toujours équipés de drains et d’instruments d’auscultation: il est alors nécessaire d’adapter les modèles à chaque cas.
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Nous étudions dans un premier temps les propriétés mécaniques de l'assemblage hexagonal de grains, élément de base du modèle H, afin d'identifier les conditions menant à sa déstabilisation. Nous réalisons dans un deuxième temps une étude de sensibilité du modèle constitutif vis-à-vis des paramètres micro-mécaniques et microstructurels. Enfin, nous démontrons les capacités opérationnelles du modèle à partir d'essais triaxiaux non drainés réalisés sur un sable lâche liquéfiable.
  
L’objectif de la thèse est de répondre à ces verrous scientifiques. Les résultats de nos recherches concernent l’établissement de modèles d’évaluation de la performance basés sur des approches à base de connaissances. Plus spécifiquement les apports concernent :
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Dans un troisième temps, le modèle H est implémenté en tant que loi constitutive dans un code de calcul aux différences finies. Des simulations d'essais biaxiaux non homogènes sont conduites afin d'explorer les capacités du modèle à reproduire les différents modes de rupture observés en laboratoire. L'utilisation du modèle H pour modéliser des essais biaxiaux drainés et non drainés met clairement en évidence l'influence de la microstructure sur la réponse mécanique des matériaux granulaires. Enfin, le modèle H est utilisé dans le cadre d'une simulation hydro-mécanique couplée à l'échelle de l'ouvrage pour modéliser le chargement d'une fondation superficielle et la rupture d'une digue soumise à une crue.
  
*le développement d’indicateurs d’état spécifiques à la végétation arborescente ;
 
*la mise au point d’une mesure indirecte pour l’estimation de l’état de décomposition des racines ligneuse par spectrométrie proche infrarouge ;
 
*l’amélioration des modèles d’évaluation des ouvrages à charge temporaire existants vis-à-vis des mécanismes de détérioration par érosion interne et affouillement : formalisation de l’ensemble des indicateurs nécessaires à l’évaluation ;
 
*la proposition d’une approche modulaire permettant de prendre en compte le niveau d’équipement (présence/absence de dispositif de drainage) et d’instruments d’auscultation des ouvrages à charge permanente vis-à-vis du mécanisme de détérioration par érosion interne.
 
  
La démarche a été appliquée sur des ouvrages réels : 3 tronçons de digues de protection contre les inondations ainsi que 7 barrages en remblai ce qui nous a permis de montrer sa pertinence et donc son potentiel d’utilisation opérationnelle.
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Thèse de Guillaume Veylon soutenue le 16 mai 2017.
 
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'''Mots clés''' : ouvrages hydrauliques – végétation arborescente – performance – système à base de connaissance – spectrométrie proche infrarouge – chimiométrie
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Thèse de Gisèle Bambara soutenue le 25/01/2016
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Document prochainement téléchargeable librement.
  
Document téléchargeable librement :
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Contact : [http://www.irstea.fr/la-recherche/unites-de-recherche/recover/geomecanique-genie-civil Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR]
[[File:Evaluation de la performance des ouvrages hydrauliques en remblai soumis à la présence de végétation arborescente.pdf]]
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Version du 24 octobre 2017 à 09:48

Thèse : Modélisation numérique du mécanisme de liquéfaction des sols – application aux ouvrages hydrauliques
Image Globale These GV.png


Les matériaux granulaires présentent un large spectre de propriétés mécaniques. Développer des modèles constitutifs permettant d'intégrer ces caractéristiques dans le cadre de simulations à l'échelle de l'ouvrage demeure un réel challenge scientifique. A cet égard, les approches multi-échelles constituent aujourd'hui une voie très prometteuse. Elles permettent de faire émerger des propriétés macroscopiques à partir de modèles micromécaniques calibrés à l'échelle microscopique.

Parmi les modèles multi-échelles, le modèle H marque une avancée majeure pour la prise en compte des effets de la microstructure dans le comportement des matériaux granulaires. La structure du matériau granulaire est décrite par une distribution d'hexagones orientés dans l'espace. A partir d'opérations d'homogénéisation, les contraintes et les déformations incrémentales sont reliées à l'échelle de la distribution, donnant lieu à un modèle de comportement qui a la capacité à reproduire propriétés mécaniques essentielles des matériaux granulaires.

Nous étudions dans un premier temps les propriétés mécaniques de l'assemblage hexagonal de grains, élément de base du modèle H, afin d'identifier les conditions menant à sa déstabilisation. Nous réalisons dans un deuxième temps une étude de sensibilité du modèle constitutif vis-à-vis des paramètres micro-mécaniques et microstructurels. Enfin, nous démontrons les capacités opérationnelles du modèle à partir d'essais triaxiaux non drainés réalisés sur un sable lâche liquéfiable.

Dans un troisième temps, le modèle H est implémenté en tant que loi constitutive dans un code de calcul aux différences finies. Des simulations d'essais biaxiaux non homogènes sont conduites afin d'explorer les capacités du modèle à reproduire les différents modes de rupture observés en laboratoire. L'utilisation du modèle H pour modéliser des essais biaxiaux drainés et non drainés met clairement en évidence l'influence de la microstructure sur la réponse mécanique des matériaux granulaires. Enfin, le modèle H est utilisé dans le cadre d'une simulation hydro-mécanique couplée à l'échelle de l'ouvrage pour modéliser le chargement d'une fondation superficielle et la rupture d'une digue soumise à une crue.


Thèse de Guillaume Veylon soutenue le 16 mai 2017.

Document prochainement téléchargeable librement.

Contact : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR

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