Evaluation structurale des murs de soutènement en maçonnerie

par Benjamin Terrade

Thèse de doctorat en Génie Civil

Sous la direction de Patrick de Buhan et de Jean-Claude Morel.

Soutenue le 15-12-2017

à Paris Est , dans le cadre de École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département matériaux et structures (laboratoire) et de Sécurité et Durabilité des Ouvrages d'Art / IFSTTAR/MAST/SDOA (laboratoire) .

Le président du jury était Gianmarco De Felice.

Le jury était composé de Patrick de Buhan, Jean-Claude Morel, Anne-Sophie Colas, Denis Garnier.

Les rapporteurs étaient Samir Maghous, Claude Boutin.


  • Résumé

    Partout où la pierre est facilement disponible, on trouve des constructions en maçonnerie de pierre. Suivant les coutumes et les usages, les blocs de pierres sont assemblés bruts, simplement ébauchés ou parfaitement taillés, avec ou sans l'ajout d'un liant. Supplantée par le béton dans les constructions neuves depuis le milieu du XX} siècle, les ouvrages en maçonnerie demeurent majoritaires dans le patrimoine bâti français, un patrimoine qu'il convient d'entretenir rationnellement. L'objectif de ce travail de thèse est de poursuivre l'élaboration d'un cadre scientifique rigoureux et opérationnel afin de donner aux décideurs et aux gestionnaires les outils nécessaires pour mener à bien leur mission. Nous proposons ici deux outils d'évaluation de la stabilité d'ouvrages de soutènement en maçonnerie basés sur l'utilisation conjointe du calcul à la rupture avec des méthodes d'homogénéisation. Dans un premier temps, nous mettons d'abord au point un outil analytique permettant de dimensionner des ouvrages neufs ou d'évaluer la stabilité d'ouvrages peu déformés. Cet outil permet également de dimensionner des solutions de renforcement par clouage lorsque cela est jugé nécessaire. Dans un deuxième temps, nous implémentons cet outil dans un code numérique afin de lui donner la souplesse nécessaire à l'étude d'ouvrages non-conventionnels, de grandes taille ou fortement pathologique. Enfin, nous mettons en oeuvre plusieurs campagnes expérimentales qui nous fournissent les données nécessaires à la validation de ces modèles de calcul

  • Titre traduit

    Stability assessment of masonry retaining walls


  • Résumé

    Wherever stone is readily available, we encounter stone masonry buildings. Depending on customs or dedicated use, the blocks are used raw, lightly faced or perfectly cut, with or without the use of mortar. Althougth concrete has replaced masonry in new construction for some decades, the better part of the French built heritage is made of masonry, an heritage we are responsible for. This works aims at contributing to create a reliable scientific frame for that purpose. This thesis uses the yield design theory alongside with homogenisation techniques to study the stability of stone masonry earth retaining walls. First, we provide an analytical tool suitable for designing new structures or assessing the stability of existing ones that are still in good shape. Should it be needed, this tools allows for the design of a strengthening solution based on soil-nailing. Then, we implement it in a finite element code to give it the versatility required to study unconventionnal structures or structures badly damaged. We then present several experimental campaigns aiming at validating the proposed tools


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