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Thèse soutenue

Couplages thermohydromécaniques en milieux poreux : application à la consolidation d'un sol non saturé

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Auteur / Autrice : Philippe Devillers
Direction : Christian Saix
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique. Génie mécanique. Génie civil
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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L'etude presentee dans ce memoire est une contribution a l'analyse des couplages thermohydromecaniques en milieux poreux non satures. On se propose de faire le lien entre des acquis experimentaux confirmes et un cadre theorique general offrant une plus grande ouverture sur les applications. La partie i est consacree a la modelisation des transferts de matiere et d'energie dans un milieu triphasique deformable considere comme la superposition de quatre milieux continus en interaction, le squelette solide qui se deforme, l'eau liquide, la vapeur d'eau, et l'air suppose regrouper tous les autres gaz. L'ecriture de l'inegalite de clausius-duhem permet d'obtenir les lois de conduction de la chaleur, de l'eau liquide, de la phase gazeuse, la loi de fick et la loi de changement de phase. La partie ii est consacree a la clarification d'une loi de comportement thermohydromecanique pour les sols non satures en conditions oedometriques. A travers une etude essentiellement experimentale, on verifie tout d'abord la validite de cette loi dans le cas d'un chargement mecanique, hydraulique ou thermique. Ensuite, on met en evidence l'influence du chemin de chargement thermomecanique dans la consolidation des sols non satures. Les conclusions de cette etude nous amenent a proposer une nouvelle formulation de cette loi de comportement. La partie iii a pour objectif d'inscrire la partie elastique de cette loi de comportement dans un cadre thermodynamique afin de mettre en evidence les couplages entre phenomenes. La confrontation des approches theorique et experimentale a la fois en terme d'equations d'etat, et par l'intermediaire de relations explicites entre les coefficients respectifs, nous permet d'identifier, a differentes temperatures, le coefficient de biot b#e et de proposer une relation liant les variations de l'indice des vides et de la teneur en eau dans la consolidation mecanique sur un sol non sature.