Apport de la méthode des éléments discrets à la modélisation des maçonneries en contexte sismique : vers une nouvelle approche numérique de la vulnérabilité sismique.

On the Use of the Discrete Element Methods DEM in the Modeling of Masonry Structures Subjected to Seismic Loads : Towards a New Numerical Approach of the Evaluation of the Seismic Vulnerability.

• Auteur / Autrice : Paul Taforel
• Direction : Stéphane Pagano, Frédéric Dubois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et Génie civil
• Date : Soutenance le 21/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Guéguen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Pagano, Frédéric Dubois, Philippe Guéguen, Frédéric Lebon, Ali Limam, Pierino Lestuzzi, François Dunand
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Lebon, Ali Limam

Mots clés

Mots clés contrôlés

Usure (mécanique)

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Gestion du risque

Perception du risque

Risques sismiques

Mots clés libres

Vulnérabilité sismique

Aléa sismique

Simulation numérique

Modélisation des maçonneries

Méthode des Eléments Discrets (DEM)

Seismic vulnerability

Seismic hazard

Numerical simulation

Masonry structures modeling

Discrete Element Method (DEM)

Résumé

L'évaluation des risques naturels et du risque sismique en particulier a pris une importance croissante pour les autorités publiques ces dernières années, entraînant une adaptation importante des outils utilisés jusqu'à présent dans l'étude de la vulnérabilité du bâti. Il est nécessaire de mieux évaluer ces risques afin de mieux y faire face. De nouvelles approches doivent être proposées pour répondre à ces objectifs dont les approches numériques font partie. Parmi les méthodes numériques développées pour tenir compte de la spécificité du bâti maçonné figurent les approches par éléments discrets comme la méthode NSCD (« Non Smooth Contact Dynamics »). Les travaux présentés dans cette thèse visent à mieux appréhender le comportement mécanique et dynamique des ouvrages maçonnés en utilisant ce type de méthode implémenté dans le code calcul LMGC90, afin d'affiner la compréhension et la caractérisation de la vulnérabilité sismique des édifices en maçonnerie. La méthodologie que nous cherchons à mettre en place vise à traiter la vulnérabilité sismique de bâtiments spécifiques ou au contraire d'ensembles de bâtiments de même typologie.

The perception and the evaluation of natural risks and more particularly of the seismic hazard have never been so important and highlighted by the authorities. This phenomenon leads to a deep adjustment of tools used up to now in the assessment of the vulnerability of buildings. New approaches as numerical approaches have to be proposed so as to best estimate the risk. Among all the numeriacl methods developed to take into account specificities of masonry buildings, approaches by discrete elements methods as the NSCD method (“Non Smooth Contact Dynamics”) seem to be particularly well adapted. This PhD thesis aims to best understand the mechanical behaviour of masonry structures by using this discrete method implemented in the software LMGC90 so as to give an accurate estmation of the seismic vulnerability of buildings. The very purpose of this work is to develop a calculation tool able to deal with the vulnerabilityof both specific and common masonry buildings.