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Thèse soutenue

Comportement des ouvrages historiques soumis à des sollicitations sismiques : apport de la modélisation numérique par la méthode des éléments distincts

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Auteur / Autrice : Atef El Shabrawy
Direction : Jack-Pierre Piguet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil et minier
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des terrains (Nancy)
Jury : Président / Présidente : Claude Chambon
Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Boulon

Résumé

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La méthode des éléments distincts est devenue l'une des méthodes de modélisation numériques les mieux adaptées à l'analyse du comportement des massifs rocheux fractures. Principalement dédiée à l'analyse des milieux discontinus, la méthode des éléments distincts est utilisée ici pour étudier le comportement d'ouvrages réalisées en maçonnerie et soumis à des sollicitations sismiques. Une méthodologie s'appuyant sur cette méthode de modélisation est donc proposée pour l'analyse de la vulnérabilité sismique des ouvrages historiques. Après avoir rappelé les fondements du génie parasismique en général, nous nous attachons a présenter de façon exhaustive les difficultés liées à l'analyse structurale des ouvrages historiques en maçonnerie et les méthodes jusqu'à maintenant employées pour réaliser ces analyses. Vient ensuite une présentation des méthodes de modélisation numérique et en particulier de la méthode des éléments distincts dont nous décrivons les principes de fonctionnement. Puis, nous expliquons comment il est possible d'utiliser cette méthode pour l'analyse structurale, en particulier dans le cas de sollicitations dynamiques, des ouvrages historiques réalisés en maçonnerie. Nous mettons notamment l'accent sur l'apport de cette méthode par rapport aux méthodes de modélisation plus traditionnelles telles que la méthode des éléments finis. Nous présentons ensuite une validation de notre approche s'appuyant sur la comparaison entre un modèle numérique simple et un modèle analytique reconnu. L’analyse systématique de cas simples telles que murs et arches, mise en rapport avec des observations réelles, nous permet ensuite de conclure à l'efficacité de la démarche et de la méthode employées. Enfin, nous présentons l'analyse dynamique de cas réels (égyptiens et grecs principalement), choisis pour leur représentativité de l'ensemble des ouvrages historiques ainsi que pour les problèmes particulier qu'ils posent