- [ VRPG-Doc] Travaux publics --- أشغال عمومية
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- ItemAnalyse du comportement mécanique des poutres des ponts en béton armé renforcé par des nanoparticules de silice(2021-10-25) HARRAT ZOUAOUI RABIE; Encadreur: BACHIR BOUIADJRA MOHAMEDRésumé (en Français) : L'objectif principal de la présente thèse est d'étudier l'analyse statique et dynamique des éléments structuraux en béton incorporé avec des nanoparticules de dioxyde de silicium (SiO2). La nano- silice, de par sa petite taille de particules, peut affecter la microstructure des bétons et améliore leurs propriétés. Le modèle de Voigt est utilisé pour considérer l’effet d’agglomération et pour obtenir les propriétés nano-composites équivalentes. En outre, les poutres et le tablier en béton armé sont simulés mathématiquement avec une théorie de déformation par cisaillement d'ordre-élevé en raison de sa simplicité et de sa précision. Le milieu du sol est simulé avec une fondation élastique Pasternak, y compris une couche de cisaillement, et des ressorts Winkler. Les équations d’équilibre sont dérivées en utilisant le principe du travail virtuel, et en utilisant le principe d’Hamilton, les équations énergétiques sont obtenues. Par ailleurs, sur la base des méthodes analytiques, les solutions de forme des poutres et des plaques simplement appuyées ont été obtenues. Des résultats numériques sont présentés en considérant l'effet de différents paramètres tels que le pourcentage en volume des nanoparticules de SiO2, les charges mécaniques, les paramètres géométriques, le milieu du sol, sur le comportement mécanique des poutres et du tablier en béton armé. La plupart des résultats de cette étude indiquent que l'utilisation de nanoparticules de SiO2 s’avère bénéfique sur les bétons. Elle donne une meilleure résistance mécanique, les déformations et les contraintes diminuent, et la fréquence naturelle s’amplifie. De plus, la fondation élastique a un impact significatif sur la flexion et la vibration des structures en béton. Les mots clés : Comportement statique; Analyse dynamique; Poutre en béton armé; Plaque en béton renforcé; Nanoparticules de silice; Fondation élastique. Abstract (en Anglais) : The main objective of the present thesis is to investigate the static and dynamic analysis of concrete structural elements incorporated with Silicon Dioxide (SiO2) nanoparticles. Nanosilica, by virtue of its small particle size can affect the microstructure of concretes and enhances their properties. Voigt’s model is used for considering agglomeration effect and for obtaining the equivalent nano-composite properties. Furthermore, the reinforced concrete beams and deck are simulated mathematically with higher-order shear deformation theory because of its simplicity and accuracy. The soil medium is simulated with Pasternak elastic foundation, including a shear layer, and Winkler’s spring. The equilibrium equations are derived using the principle of virtual work, and using Hamilton’s principle, the energy equations are obtained. Also, based on the analytical methods, the closed-form solutions of simply supported beams and plates have been obtained. Numerical results are presented considering the effect of different parameters such as volume percent of SiO2 nanoparticles, mechanical loads, geometrical parameters, soil medium, on the mechanical behavior of reinforced concrete structures. The most findings of this work indicate that the use of SiO2 nanoparticles has been shown to be beneficial on concretes. It increases better mechanical resistance, deflections and stresses decrease, and the natural frequency amplifies. In addition, the elastic foundation has a significant impact on the bending and vibration of concrete beams and deck. Keywords : Static behavior; Dynamic analysis; Reinforced-concrete beam; Reinforced-concrete plate; Silica nanoparticles; Elastic foundation.
- ItemRenforcement des murs en maçonnerie par matériaux composites sous différentes sollicitations(2021-10-18) LAIB Salaheddine; Encadreur: MEFTAH Sid AhmedRésumé (Français et/ou Anglais) : Ce travail présente une étude de vibration libre des murs en maçonnerie renforcés par une plaque composite mince collée avec une couche d'adhésive viscoélastique. Pour cet objectif, deux étapes sont à considérer dans la solution analytique. Dans la première étape, une procédure d'homogénéisation efficace est proposée pour déterminer les propriétés anisotropes du mur de maçonnerie. La méthode d'homogénéisation proposée est basée sur le principe de d'équivalence énergétique, entre la cellule unitaire de la maçonnerie et l'élément fictif homogénéisé. La seconde est consacrée à des modèles mathématiques simplifiés liés aux problèmes de vibrations dans le plan et hors plan des murs en maçonnerie renforcés et non renforcés. Dans ces modèles, la théorie de cisaillement d'ordre élevé (HSDT) est utilisée pour une description plus rigoureuse de la déformation de cisaillement à travers le mur de maçonnerie et la plaque composite. La méthode de Ritz est adoptée comme stratégie de solution pour obtenir les fréquences naturelles et leurs facteurs de perte correspondants. Les résultats obtenus sont validés par la méthode des éléments finis (MEF) via le code Abaqus, puis une étude paramétrique est entreprise pour différents types de murs en maçonnerie renforcés par des plaques composites. This work presents a free vibration study of masonry wall reinforced with a thin composite plate by a viscoelastic adhesive layer. For this goal two steps are considered in the analytical solution. In the first one, an efficient homogenisation procedure is given to provide the anisotropic properties of the masonry wall, the proposed homogenisation strategy is based on the principle of the analogy of the strain energies, between the unit masonry cell and the fictitious homogenized element. The second one is dedicated to purpose simplified mathematical models related to bo thin-plane and out-of-plane vibration problems of the reinforced and unreinforced masonry wall. In these models, the higher order shear theories (HSDT’s) are employed for a more rigours description of the shear deformation trough the masonry wall and the composite sheet. Ritz’s method is employed as a solution strategy to obtain the natural frequencies and their corresponding loss factors. The results obtained are validated by the finite element method (FEM) via the Abaqus code, then a parametric study is undertaken for different kinds of masonry walls strengthened with composite sheets.
- ItemEtude de la réponse dynamique des murs en maçonnerie compte tenu de l’interface brique mortier(2021-07-06) Atailia sarra; Encadreur: Meftah sid Ahmedالملخص (بالعربية) : تم اقتراح نموذج تكويني لزج مطاطي لهياكل البناء الدورية. يؤدي استخدام نهج التجانس الديناميكي للنموذج المستمر والمنفصل إلى تحديد خصائص المادة متباينة الخواص عن طريق تعيين الإجهاد والسلالات الوهمية لوحدة البناء الخلية المتجانسة. يتم تعريف هذه الخصائص على أنها وحدات معقدة ، تتكون من أجزاء حقيقية تمثل صلابة مرنة وأجزاء وهمية تشير إلى تبديد الطاقة. تتمثل ميزة النموذج المقترح في أنه يمكن بسهولة تقييم خصائص التخميد المرتبطة بأنماط الاهتزاز المختلفة . يتم إجراء الدراسات العددية والبارامترية التي تكشف عن قدرات النموذج على التنبؤ الدقيق بالخصائص الديناميكية لجدران البناء بشكل أساسي تحت الاهتزازات داخل المستوى وخارجه. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé : Un modèle viscoélastique constitutif pour les structures de maçonnerie périodiques est proposé. L'utilisation d'une approche d'homogénéisation dynamique du modèle continu et discret conduit à la détermination des propriétés du matériau anisotrope en attribuant la contrainte et les déformations fictives de l'unité de maçonnerie cellulaire homogène. Ces propriétés sont définies comme des modules complexes, constitués de pièces réelles représentant la rigidité élastique et de parties imaginaires faisant référence aux dissipations d'énergie. L'avantage du modèle proposé est que les propriétés d'amortissement associées aux différents modes de vibrations peuvent être facilement évaluées. Des études numériques et paramétriques sont menées qui révèlent les capacités du modèle à une prédiction précise des propriétés dynamiques des murs de maçonnerie principalement sous des vibrations dans le plan et hors du plan. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract: A constitutive viscoelastic model for periodic masonry structures is proposed. Using a dynamic homogenization approach of the continuous and discrete-based model leads to the determination of the anisotropic material properties by assigning the fictitious stress and strains of the homogeneous cell masonry unit. These properties are defined as complex moduli, which consist of real parts representing elastic stiffness and imaginary ones referring to energy dissipations. The advantage of the proposed model is that the damping properties associated to different modes of vibrations can be easily evaluated. Numerical and parametric investigations are conducted that reveal the capabilities of the model to an accurate prediction of the dynamic properties of the masonry walls mainly under both in-plane and out-of-plane vibrations.
