Comportement thermique et structurel des tunnels énergétiques

Thermal and structural performance energy tunnels

• Auteur / Autrice : Alessandra Insana
• Direction : Jean Sulem, Marco Barla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géotechnique
• Date : Soutenance le 25/06/2020
• Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Politecnico di Torino
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Navier (Paris-Est)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marco Barla, Donatella Sterpi, Sébastien Burlon, Hussein Mroueh, Iulia Prodan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Donatella Sterpi, Sébastien Burlon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tunnels -- Revêtement

Matériaux énergétiques

Géothermie

Mots clés libres

Tunnels énergétiques

Géothermie

Comportement thermo-Hydraulique

Comportement thermo-Mécanique

Essais in situ

Modélisation numérique

Energy tunnels

Geothermal energy

Thermo-Hydraulic behaviour

Thermo-Mechanical behaviour

In situ testing

Numerical modelling

Résumé

Cette thèse de doctorat se concentre sur la recherche d'une technologie à double usage qui couple les rôles de support structurel et d'approvisionnement énergétique, pour une application aux tunnels énergétiques, avec un intérêt particulier pour les performances thermiques et structurelles. Pour relever ces défis, cette recherche est axée sur l'étude expérimentale et numérique des revêtements de tunnels énergétiques sur des échelles de temps typiques des applications pratiques, et sur la formulation d'un schéma procédural complet à utiliser en pratique dans la conception. L'objectif de cette thèse est d'identifier, de quantifier et d'analyser les principaux aspects impliqués dans la conception, la construction et la performance des tunnels énergétiques par rapport aux tunnels traditionnels. Après l'introduction des avancées les plus récentes, principalement basées sur des contributions liées aux aspects technologiques et aux performances thermiques, avec de nombreuses explorations numériques et quelques rares études expérimentales, ce travail examine les principes de base de la conception des revêtements de tunnels et leur extension aux revêtements de tunnel énergétiques

This Doctoral Thesis focuses on the investigation of a dual-purpose technology that couples the roles for the structural support and energy supply, i.e. energy tunnels, with a major interest on thermal and structural performance. To address such challenges, this research is focused on the experimental and numerical investigation of energy tunnel linings over typical timescales of practical applications, and on the formulation of a comprehensive procedural outline to be used in performance-based design practice. The objective of this Thesis is to identify, quantify and analyse the principal aspects that are involved in the design, construction and performance of energy tunnels as against traditional tunnels. Following the introduction of the most recent advances, mostly based on contributions related to technological aspects and thermal performance, with plenty of numerical explorations and very rare experimental studies, the research examines the basic principles of tunnel linings design to pave the way for the ensuing extension to energy tunnel linings.