Vibratory pile-driving : Analysis of measures and countermeasures with braxuus

Penetration tests were performed as part of the French Vibratory Pile-Driving Project. In the same time, the simplified prediction software BRAXUUS has been developed within the project scope. This software needs the knowledge of the soil-pile interaction laws. Relations are established between the static cone resistance and the interaction parameters deduced from the measured accelerations and stresses at the top and at the toe of the pile. It is shown in this paper that the elastoplastic laws obtained for the site of Montoir can be used for other sandy sites like Zeebrugge and Loon-Plage. On the other hand, the viscoelastic laws developed for the site of Merville can be used for other clayey sites like Limelette

ETUDE DE L'INTERACTION SOL-STRUCTURE COMPORTEMENT NON-LINEAIRE SOL-FONDATION SUPERFICIELLE

LE DIMENSIONNEMENT DES BATIMENTS IMPLIQUE UNE MODELISATION REALISTE DES CONDITIONS AUX LIMITES A L'INTERFACE SOL-STRUCTURE. A L'HEURE ACTUELLE, LES CONDITIONS D'ENCASTREMENT DES POTEAUX OU DES APPUIS ELASTIQUES SONT LE PLUS SOUVENT CONSIDEREES POUR MODELISER LE COMPORTEMENT DU SYSTEME SOL-FONDATION. OR IL EST ETABLI QUE LE COMPORTEMENT D'UNE FONDATION ISOLEE POSEE SUR UN SOL HOMOGENE EST NON-LINEAIRE. L'ETUDE PRESENTEE A POUR OBJECTIF DE CARACTERISER LE COMPORTEMENT DU SYSTEME SOL-FONDATION SUPERFICIELLE SOUMIS A DES CHARGEMENTS COMPLEXES A PARTIR D'ESSAIS EN CENTRIFUGEUSE ET DES RESULTATS DE MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS. LES CHARGEMENTS APPLIQUES SONT DU TYPE FORCE VERTICALE CENTREE, ET MOMENT COMBINE (FORCE EXCENTREE) OU DECOUPLE D'UN PRECHARGEMENT VERTICAL. CES CHARGEMENTS SONT APPLIQUES EN MODE MONOTONE OU CYCLIQUE QUASI-STATIQUE. LA REALISATION D'ESSAIS EN CENTRIFUGEUSE SUR UN MODELE REDUIT DE FONDATION CARREE A L'AIDE D'UN DISPOSITIF ORIGINAL DE CHARGEMENT PERMET D'ETABLIR UNE BASE DE DONNEES EXPERIMENTALES DONT ON MAITRISE UN MAXIMUM DE PARAMETRES. ON PRECISE AINSI LA DIFFERENCE ENTRE LE CHARGEMENT EXCENTRE ET DECOUPLE EN TERME DE CHARGE LIMITE, DE RAIDEUR STATIQUE INITIALE ET DE RAIDEUR FINALE. CES GRANDEURS CONSTITUENT ALORS LES PARAMETRES DE LA LOI DE COMPORTEMENT PROPOSEE POUR LE DEPLACEMENT D'UNE FONDATION SUPERFICIELLE EN FONCTION DU CHARGEMENT. LA MODELISATION NUMERIQUE DU PROBLEME PERMET DE DETERMINER L'INFLUENCE DES PARAMETRES INTRINSEQUES DU SOL ET DE LA FONDATION SUR LE COMPORTEMENT DE LA FONDATION ET D'ETENDRE LES CAS DE CHARGEMENTS APPLIQUES. EN CONCLUSION, CETTE ETUDE PERMET ENTRE AUTRES DE PRECISER L'ALLURE DU DIAGRAMME D'INTERACTION EFFORT VERTICAL-MOMENT ET SA VARIATION EN FONCTION DES PARAMETRES INTRINSEQUES DU SOL.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Modélisation du comportement mécanique des poutres mixtes sous charges modérées (réponse élastique et comportement au cours du temps)

STRASBOURG-B.N.U.S. (674821001) / SudocSTRASBOURG-Bib.Faculte de droit (674822105) / SudocCACHAN-IUT (940162201) / SudocSudocFranceF

Définition d'un réseau de référence métrologique pour le positionnement d'un grand accélérateur linéaire

Ce travail de doctorat est consacré à l'étude du système d'alignement du CLIC, projet d'accélérateur linéaire de particules de plus de 30km de long mené par le CERN. L'aspect le plus remarquable de ce projet réside dans la précision très contraignante de +-10 microns sur 200m qu'il faut atteindre sur l'alignement relatif des éléments de l'accélérateur.Cette thèse se situe dans le prolongement de travaux entrepris depuis 10 ans. Ceux-ci avaient notamment permis de sélectionner un certain nombre de capteurs métrologiques susceptibles de répondre aux besoins du CLIC. Or la plupart de ces capteurs effectuent leurs mesures par rapport à des références géométriques sensibles à la gravité. Le niveau élevé de précision requis nous a donc conduit à consacrer une partie importante de ce travail à l'effet des perturbations de la gravité sur l'utilisation de ces capteurs. Cela a permis de mettre en évidence les effets qui devront être pris en compte et de dégager les interrogations qui subsistent encore sur l'utilisation des niveaux hydrostatiques.Cette recherche avait également pour but d'établir une proposition de configuration du système d'alignement, basée sur l'utilisation des capteurs sélectionnés. Il s'agissait donc d'effectuer des simulations des précisions obtenues avec les différentes configurations possibles. L'outil de calcul disponible étant inadapté, un effort majeur a été consacré au développement d'un nouveau logiciel. Les méthodologies orientées-objet se sont avérées être très bénéfiques dans ce contexte et ont permis la mise au point d'un outil évolutif adapté à des projets de recherche. Les simulations effectuées ont permis de définir une configuration optimale du réseau.Enfin, en raison des problèmes peut-être insolubles que pose l'utilisation des capteurs hydrostatiques, nous avons mené une réflexion qui nous a permis d'ébaucher assez précisément une solution alternative basée sur l'utilisation d'un long faisceau laser.This doctorate work is devoted to the alignment system study of CLIC, a more than 30km long linear particles collider project carried out by CERN. The most remarkable aspect of this project lies in the very constraining precision of +-10 microns over 200m which has to be achieved for the relative alignment of the accelerator's elements.This thesis has been in the prolongation of work undertaken for 10 years. Those had in particular made it possible to select a certain number of metrological sensors likely to meet the needs of CLIC. However the majority of these sensors take their measurements relatively to geometrical references sensitive to gravity. The high level of necessary precision thus led us to devote a great part of this work to the effects of gravity disturbances on the sensors' use. That made it possible to highlight the effects which will have to be taken into account and to determine the interrogations which still remain about the use of hydrostatic levels.The purpose of this research was also to establish a configuration proposal for the alignment system, based on the selected sensors' use. Thus simulations of the precisions achieved by the various possible configurations had to be carried out. The available calculation tool being unsuited, a major effort was devoted to the development of a new software. Object-oriented methodologies proved to be very beneficial in this context and allowed the development of an evolutionary tool adapted to research projects. Simulations carried out made it possible to define an optimal configuration of the network.Lastly, because of the perhaps insoluble problems that hydrostatic sensors pose, we carried out a reflexion which allowed us to outline rather precisely an alternative solution based on the use of a long laser beam.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Élaboration, caractérisation et étude du comportement mécanique des nanocomposites polymères-argiles

Les nanocomposites polymères/argiles sont une nouvelle classe de matériaux constituée d une phase organique (polymère) et d une phase inorganique (argile). Comparés aux polymères et aux composites conventionnels, ces matériaux présentent des propriétés nettement améliorées et ceci à des concentrations en nanocharge très faibles (entre 1 et 5%). Cette amélioration des propriétés concerne aussi bien les propriétés thermiques (stabilité thermique, température de transition vitreuse, tenue au feu), de barrières, que les propriétés mécaniques dans certains cas (module d Young, contrainte d écoulement). L amélioration des propriétés est liée à la bonne dispersion des nano-plaquettes d argile dans la matrice polymère et au type de morphologie obtenu après mélange (intercalée ou exfoliée). Ce travail de thèse a pour but d établir une corrélation entre nanostructure et propriétés thermomécaniques des nanocomposites. Pour ce faire nous avons tout d abord élaboré des nanocomposites à base de poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) et d argile organophile (cloisites 20A (C20A) et 30B (C30B)) en utilisant la technique de mélange à l état fondu. La seconde partie de notre étude a consisté à caractériser (état de dispersion et propriétés thermomécaniques) les deux nanocomposites obtenus. Enfin dans la troisième partie de notre travail, nous avons proposé des modèles micromécaniques pour décrire la contrainte d écoulement et le module d Young en prenant en compte les effets de la vitesse de déformation, de la température, et de la concentration en nanocharge. Les résultats de caractérisation de la dispersion et de la morphologie par microscopie électronique en transmission (MET) et par diffraction des rayons X (DRX) ont montré une bonne dispersion des deux cloisites dans la matrice PMMA, le système PMMA/C30B présentant une morphologie exfoliée. Le système PMMA/C20A présente une structure exfoliée à faible concentration (entre 1 et 2%), et intercalée au delà. En ce qui concerne les propriétés thermomécaniques, nous observons une augmentation du module d Young et de la contrainte d écoulement avec la concentration en nanocharge pour les deux nanostructures. Nous notons également une augmentation de la température de transition vitreuse et une amélioration de la stabilité thermique du PMMA en présence des cloisites. Les modèles micromécaniques utilisés prédisent correctement la contrainte d écoulement et le module d Young.Polymers clay nanocomposites are a news class of materials composed by an organic phase (polymer) and an inorganic phase (clay). These materials could have unique properties, compared to pure polymers, or conventional composites, and that just for a few amount of clay (between 1 and 5wt %). This performance improvements concerns high thermal stability, high heat distortion, excellent barriers properties against gas and water, high Young s modulus and yield stress. The enhancement in properties is due to a good dispersion of the organoclay in the polymer matrix and the final nanostructure of the material (intercalated, or exfoliated). This work aims to establish a correlation between the nanostructure and thermo mechanical properties of nanocomposites. To do this, we first prepared poly (methyl methacrylate) (PMMA) based organoclay (C30B, C20A) nanocomposites, using the melt intercalation technique. The second part of our study was to characterize (state of dispersion, morphology and thermo mechanical properties) the two nanocomposites obtained. In the third part of our work, we propose some micromechanical models to describe the yield stress and Young s modulus, by taking to account of temperature, strain rate, and organoclay concentration effects.Transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) showed a good dispersion of both C30B and C20A in the PMMA matrix. The nanocomposite PMMA/C30B presents an exfoliated morphology, and the nanocomposite PMMA/C20A an exfoliated structure at low concentration (1wt %, 2wt %), and an intercalated morphology beyond 2wt%. Regarding the thermo mechanical properties, we observed an increase of both Young s modulus and yield stress with increasing organoclay concentration for the two nanocomposites. We also note an increase of the glass transition temperature, and an improved thermal stability of nanocomposites compared to that of the pure PMMA. The micromechanical models used, correctly predict the yield stress and Young s modulus.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Comportement global d'une fondation superficielle établie à proximité d'un talus

International audienceThe influence of the proximity of a slope upon soil-shallow foundation interaction is investigated. The synthesis of theresults obtained from three approaches allows to establish a formulation of an interaction diagram : (i) an analysis of centrifuged tests data base carried out by the Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) of Nantes, (ii) theoretical results issued from the application of the upper-bound theorem of limit analysis, (iii) numerical results obtained with CESAR-LCPC finite elements code. The analysis of the foundation kinematic based on numerical results, is proposed later, for different steps of the loading. Finally, a soil-shallow foundation interaction macro-element model is developed within the framework of the non-associated time-independent elastoplasticity. It is based on the two mentioned above studies, and takes into account the effects induced by the ground surface geometry. This model allows to compute the total displacements at any step of loading history.Le problème de l’interaction sol-fondation superficielle au voisinage d’un talus est étudié. L’aspect stabilité est abordé partrois approches, dont les résultats ont permis d’établir une formulation des diagrammes d’interaction : (i) une analyse de résultats d’essais centrifugés réalisés au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) de Nantes, (ii) des résultats théoriques issus de l’application du théorème de la borne supérieure de l’analyse limite, (¡ii) des résultats de simulations numériques, obtenus à l’aide du logiciel aux éléments finis CESAR-LCPC. Une analyse de la cinématique de la fondation, fondée sur ces derniers résultats est ensuite proposée. Enfin, un modèle d’interaction sol-fondation superficielle de type macro-élément, fondé sur les études effectuées précédemment, est développé, dans le cadre de l’élastoplasticité non associée, en tenant compte des effets induits par la géométrie de la surface du massif. Il permet de suivre l’évolution des déplacements en fonction de l’histoire du chargemen

Contribution a l'etude de poteaux en beton arme soumis a un cisaillement devie et alterne Approche du comportement sismique par application d'une charge normale statique et d'un deplacement horizontal alterne de direction quelconque en tete

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