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Bello , Ismail Mamuda , 1993-....

Wardeh , George , 1972-....

Gonzalez Fonteboa , Maria Belen

Ferrier , Emmanuel , 1971-....

Agrela Sainz , Francisco

Silvestri , Stefano

CY Cergy Paris Université , 2020-....

Universidad de La Coruña

École doctorale Sciences et ingénierie , Cergy-Pontoise, Val d'Oise

Laboratoire de mécanique et matériaux du génie civil , Cergy-Pontoise, Val d'Oise

Requalification du comportement statique et dynamique des structures courbes en maçonnerie : Étude expérimentale, analytique et numérique , Ismail Mamuda Bello ; sous la direction de George Wardeh et de Maria Belen Gonzalez Fonteboa

Thèse soutenue en co-tutelle

Titre provenant de l'écran-titre

Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie

Partenaire(s) de recherche : L2MGC - Laboratoire de mécanique et matériaux du génie civil (Laboratoire)

Autre(s) contribution(s) : Emmanuel Ferrier (Président du jury) ; George Wardeh, Francisco Agrela Sainz, Stefano Silvestri, Marco Breccolotti (Membre(s) du jury) ; Emmanuel Ferrier, Francisco Agrela Sainz, Stefano Silvestri (Rapporteur(s))

Thèse de doctorat Génie civil - Cergy CY Cergy Paris Université 2023

Thèse de doctorat Génie civil - Cergy Universidad de La Coruña 2023

Les structures en maçonnerie ont une histoire riche en architecture et en ingénierie, formant des structures emblématiques et des réseaux de transport dans le monde entier. Cependant, la compréhension de ces structures en termes de modélisation numérique et de surveillance de l'état des structures sans contact reste nécessaire dans la littérature. Cette recherche se concentre sur le comportement constitutif des géomatériaux (béton et maçonnerie).Les propriétés mécaniques du béton, des briques, du mortier et de la maçonnerie dans son ensemble sont couvertes de manière exhaustive. Différentes expériences de laboratoire sont menées sur des cubes et des cylindres en béton, ainsi que sur des prismes et des arcs en maçonnerie, afin d'étudier de manière approfondie leurs propriétés mécaniques.Les comportements de compression des briques cuites sont analysés, en mettant en évidence les facteurs d'influence et les mécanismes de défaillance. Le rôle du mortier dans l'obtention de l'adhérence et de la résistance est étudié. La complexité du comportement mécanique des prismes de maçonnerie et des arcs, y compris les réponses aux charges statiques et dynamiques, révèle l'importance de la composition des joints de mortier et de la force d'adhérence.Les résultats montrent que la corrélation d'images numériques bidimensionnelles (2D-DIC) permet de mesurer les déplacements et les déformations sur tout le terrain et est appliquée à l'analyse d'échantillons de béton et de maçonnerie soumis à différentes charges. La faisabilité de la technique est démontrée en comparant les résultats avec les mesures de jauges de contrainte conventionnelles et les transpondeurs linéaires à déplacement variable, ce qui met en évidence son potentiel pour l'étude du comportement des matériaux.Les résultats étudient également les relations contrainte-déformation et force-déplacement du béton, des prismes de maçonnerie et des arcs, respectivement, à l'aide de la 2D-DIC. L'efficacité de la 2D-DIC pour saisir le comportement des matériaux et des structures sous compression uniaxiale est validée par des essais expérimentaux, des modèles analytiques et des analyses numériques. Cette étude contribue à une meilleure compréhension du comportement de la maçonnerie, offrant des informations précieuses pour l'analyse et la conception des structures en maçonnerie en proposant de nouvelles équations analytiques à partir d'une base de données étendue.Dans l'ensemble, ce rapport explore méticuleusement les propriétés mécaniques, les modes de défaillance et le comportement structurel de la maçonnerie. La combinaison d'approches expérimentales, analytiques et numériques améliore la compréhension de ces patrimoines architecturaux, ce qui permet d'en améliorer l'évaluation, la préservation et la conception.

Masonry structures have a rich history in architecture and engineering, forming iconic structures and transportation networks globally. However, understanding these structures in terms of numerical modelling and non-contact structural health monitoring is still necessary in the literature. This research focuses on geomaterials' constitutive behaviour (concrete and masonry).The mechanical properties of concrete, bricks, mortar, and masonry as a whole are comprehensively covered. Different laboratory experiments are carried out on concrete cubes, cylinders, and masonry prisms and arches to investigate extensively their mechanical properties.The compressive behaviours of fired clay bricks are analysed, highlighting influencing factors and failure mechanisms. Mortar's role in achieving adhesion and strength is studied. The complexities of masonry prisms and arches mechanical behaviour, including responses to static and dynamic loading, reveal the importance of mortar joint composition and bond strength.Results show that Two-dimensional digital image correlation (2D-DIC) offers full-field displacement and strain measurements and is applied to analyse concrete and masonry specimens subjected to different loading. The technique's feasibility is demonstrated by comparing results with conventional strain gauge measurements, and linear variable displacement transponders showcasing its potential for studying material behaviour.The results also investigate the stress-strain and force-displacement relationships of concrete, masonry prisms and arches, respectively, using 2D DIC. The efficacy of 2D-DIC in capturing material and structural behaviour under uniaxial compression is validated through experimental tests, analytical models, and numerical analyses. This study contributes to a deeper understanding of masonry behaviour, offering valuable insights for analysing and designing masonry structures by proposing new analytical equations from an extensive database.Overall, this report meticulously explores masonry mechanical properties, failure modes, and structural behaviour. Combining experimental, analytical, and numerical approaches, enhances the understanding of these architectural heritages, enabling improved assessment, preservation, and design.

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