Contribution à la modélisation numérique de maçonneries micro-fissurées

Contribution to the numerical modeling of micro-cracked masonry

• Auteur / Autrice : Aida Chaker
• Direction : Amna Rekik, André Langlet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique et Productique
• Date : Soutenance le 09/12/2022
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Fond
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Fond, Stéphane Morel, Eric Vincens, Fazia Fouchal
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Morel, Eric Vincens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation prédictive

Éléments finis, Méthode des

Analyse multiéchelle

Détérioration

Mortier

Fluage

Mesures de sûreté

Constructions

Essais

Maçonnerie

Productique

Génie mécanique

Mots clés libres

Maçonnerie

Homogénéisation

Méthode des éléments finis

Viscoélastique

Interface

Elasto-viscoplastique

Masonry

Homogenization

Finite element method

Viscoelastic

Interface

Elasto-viscoplastic

Résumé

La maçonnerie est le plus ancien matériau de génie civil employé jusqu'à présent dans le domaine de la construction. Cependant, les conditions du milieu extérieur favorisent l'apparition de fissures dans les structures maçonnées, ce qui peut nuire à la durabilité de celles-ci. Cette thèse a pour objectif de prédire le comportement local de structures maçonnées endommagées. Pour cela on propose de coupler une modélisation numérique complète (méthode des éléments finis) de la maçonnerie à une approche multi-échelle pour la prise en compte de présence de microfissures dans les joints de mortier ou les interfaces brique/mortier. Le comportement du mortier considéré est soit élastique, viscoélastique ou élasto-viscoplastique, alors que les briques sont supposées saines rigides ou déformables. Les résultats obtenus sont validés par des solutions analytiques ou expérimentales disponibles dans la littérature.

Masonry is the oldest civil engineering material employed until present in building construction. However, the presence of micro-cracks in masonry structures due to external conditions can affect their durability. The objective of this thesis is to predict the local behaviour of damaged masonry structures. For this purpose, we propose to couple the completed numerical modeling (finite element method) of the masonry to a multi-scale approach taking into account the presence of microcracks in the mortar joints or in the brick/mortar interfaces. The behaviour of the mortar is considered elastic, viscoelastic or elasto-viscoplastic, while the bricks are assumed to be safe rigid or deformable.The obtained results are validated with analytical and numerical solutions available in the literature.