Approche probabiliste du comportement des murs en maçonnerie de briques

Probability approach to the behavior of brick masonry wall

• Auteur / Autrice : Abayomi Abayomi
• Direction : Frederic Duprat
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Inscription en doctorat le 16/06/2022
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions de Toulouse
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés libres

Probabilité

Briques

Fiabilité

Incertitudes

Contrôle non destructif

Analyse stochastique

Probability

Bricks

Reliability

Uncertainties

Nondestructive testing

Stochastic analysis

Résumé

Les murs en maçonnerie sont un type de construction historique et traditionnel courant, avec des structures principalement historiques construites avec peu ou pas de réglementations. L'importance et la grande valeur architecturale de ces constructions font de leur préservation une question importante, à la fois en termes de sécurité des biens et des personnes et d'optimisation des ressources environnementales et financières. Au fil des ans, de nombreuses études analytiques ont été entreprises pour mieux comprendre l'effet de la variabilité spatiale des propriétés mécaniques des blocs et des joints des murs de maçonnerie sur le comportement des panneaux muraux sous charge. Une question importante est d'estimer les diverses incertitudes dans les propriétés mécaniques et géométriques des murs de maçonnerie, de les propager dans la modélisation mécanique et d'examiner leur effet en termes de fiabilité. Par conséquent, cette recherche vise à faire progresser la compréhension du comportement des structures en maçonnerie de briques en modélisant et en étudiant le comportement mécanique des murs pour les charges planes. La recherche impliquera la propagation de l'incertitude des champs aléatoires et des simulations des propriétés des matériaux de la maçonnerie de briques, la modélisation numérique par éléments finis du comportement de la maçonnerie de briques sous charge, la méta-modélisation de la réponse de la maçonnerie à la charge, et l'estimation des probabilités possibles de défaillance en vue de la mise à jour des informations sur la probabilité des murs de maçonnerie. Les évaluations non destructives pour la caractérisation spatiale des propriétés des matériaux, combinées à l'analyse et à l'évaluation stochastiques, seront intégrées dans l'analyse du comportement structurel des murs en maçonnerie. Des recommandations seront formulées à l'attention des autorités compétentes afin de transférer les résultats de la recherche pour améliorer l'évaluation et la maintenance des actifs existants en toute sécurité et durabilité.

Masonry walls are historical and traditional common type of construction with predominantly historical structures constructed with little or no regulations. The importance and the high architectural value of these constructions make the preservation of these masonry heritage constructions a significant issue, both in terms of the safety of goods and people and the optimization of environmental and financial resources. Over the years, numerous analytical studies have been undertaken to gain insight into the effect of spatial variability in mechanical properties of block materials and joints of masonry walls on the behaviour of wall panels under loading. One important issue is to estimate various uncertainties in the mechanical and geometrical properties of masonry walls, propagate them into the mechanical modelling and look at their effect in terms of reliability. Therefore, this research is aimed at progressing the understanding of the behaviour of brick masonry structures by modelling and understudying the mechanical behaviour of walls for in plane loading. The research will involve random fields uncertainty propagation and simulations of brick masonry material property, numerical finite element modelling of brick masonry behaviour under loading, meta-modelling of masonry response to loading, and estimation of possible probabilities of failure in view of updating probability information of masonry walls. Non-destructive evaluations for spatial material property characterization combine with stochastic analysis and assessment will be merged in the analysis of structural behaviour of masonry wall. Recommendations will be made to relevant authorities for consideration in other to transfer the result of research to improve the assessment and maintenance of existing assets in complete safety and sustainability.