Thèse de Doctorat

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Analyse dynamique des murs de soutènement de grande hauteur.
(2024) ANNANE Abdallah
Ces dernières décennies, il y a eu une augmentation significative de la construction d'ouvrages souterrains dans les zones urbaines. Il est nécessaire de construire des infrastructures souterraines appropriées en réponse à la demande croissante de transports (transports routiers et ferroviaires) ainsi qu'à l'acheminement d'eau potable et d'eaux usées dans des zones déjà très encombrées. La station Oued Smar est l'objet de ce travail. Il s'agit de l'agrandissement du centre El Harrach à Bab-Ezzouar et de l'Aéroport International d'Alger. Les parois de soutènement de grande hauteur de cette station ont été instrumentées. Les mesures et leur analyse mettent en évidence des phénomènes généralement ignorés dans le dimensionnement de ce type d’ouvrages. Des calculs de recalage suivant la méthode dite “élasto-plastique” par la méthode numérique, avec un choix adapté des paramètres et des lois de calcul, permettent de modéliser et d’expliquer ces phénomènes, puis de conclure sur la validité de ces méthodes dans la prévision des déformations des ouvrages. L’analyse statique par (FLAC3D) a été effectuée afin de simuler le comportement de l’ouvrage pour les différents modes d’excavations. Les résultats obtenus en termes de déplacements sont comparés aux mesures inclinométriques installées au niveau de chaque paroi. Une analyse dynamique en 3D est étudiée et les résultats en termes de pressions inertielles et contraintes effectives en fonction du temps dynamique induit par un accélérogramme dû au séisme Boumerdese (mai 2003) dans le sol environnant sont étudiées afin de prévoir l’effet de liquéfaction en fonction de profondeur du sol.
Analyse dynamique des soutènements de grande hauteur renforces par clouage. Doctorat thesis(2022), Université de Batna 2.
(2022-03-08) KIYYOUR SAMI
Le renforcement des sols regroupe un ensemble de techniques afin d’améliorer ses propriétés mécaniques ou physiques, par la mise en place d’inclusions travaillant à la traction, à la compression ou à la flexion. Parmi ces techniques on trouve le clouage, les tirants d’ancrages, micro pieux, pieux forée, colonnes ballastées. L’ouvrage de la station sera construit dans une fouille ouverte. L’enceinte des zones profondes de la station sera exécutée sous forme d’un écran étanche en pieux forés constituant un soutènement à base de pieux jointifs ou sécants. Les ancrages (tirants, clous) agissent dans les massifs de sol, une fois installés ils contribuent à améliorer la stabilité globale du versant. Ils transmettent les efforts auxquels ils sont soumis au terrain qui, pour sa part, fournit la résistance nécessaire pour la réaction à l’équilibre. L'analyse sismique des structures de soutènement peut être effectuée, en principe, d'une manière suffisamment rigoureuse au moyen d'éléments finis et différence finies a travers une analyse dynamique non-linéaire disponible dans les codes de calculs (par exemple PLAXIS, FLAC, etc.). Cependant, l'utilisation de ces outils numériques avancés, est encore limitée à des structures particulièrement importantes, en plus pou faire face à ce type d’analyse l’expérience dans le domaine pratique est fortement exigée. La conception sismique des murs de soutènement (mur pieux tirantée) presque exclusivement réalisée à l'aide de l'approche pseudo-statique par Mononobe et okabe 1929. Ce qui représente une certaine façon approximative pour la flexibilité de la structure. Elle prend en compte d’une certaine manière approximative la flexibilité structurelle et l’évaluation des forces sismiques appliquées aux structures de soutènement. Cette approche est encore celle adoptée dans les codes internationaux de conception parasismique pour la plupart des cas si ce n’est pas tous cas. Dans ce travail une étude spéciale sera présentée d'une paroi ancrée de cinq tirants d'ancrage (modèle de la station Ain-Naadja (02) soumis à des excitations sismiques. Un mouvement sismique historique fort avec différentes fréquences fondamentales où l’ensemble mur et structure sont soumis. Le déplacement de la paroi, l'effort d’actions, force extrême d’ancrage sont calculées en utilisant le code de calcul dynamique d'éléments finis Plaxis.
Analyse dynamique non linéaire d’un pieu isolé et groupe de pieux sollicités par des charges sismiques. Doctorat thesis (2021), Université de Batna 2.
(2021-07-12) Sekhri Khadidja
L'interaction sol-structure est la clé pour étudier le comportement des structures sous chargement statique ou dynamique. La fondation sur pieux est adoptée pour transférer les charges de la structure au sol lorsque la structure est intégrée dans une strate de sol faible. Le système sol-pieux a un comportement non linéaire; c'est donc plus compliqué à comprendre. Cette étude se concentre sur l'étude numérique faite par le programme SAP2000 pour l'interaction du système sol – pieu – structure (ISPS) et l’interaction du système sol-pieu (ISP) sous charges latérales. L'analyse statique non linéaire est effectuée en tenant compte de la capacité latérale des systèmes ISPS et ISP sous chargement latéral en utilisant l'analyse Pushover. Une étude paramétrique concernant les différents types de chargement axial, la longueur et le rayon du pieu, ainsi que le rapport longitudinal d'acier dans différents types de sable est effectuée pour observer la réponse des systèmes (ISPS) et (ISP). Par ailleurs, les courbes de déviation et de moment de capacité latérale, ainsi que la formation des rotules plastiques sont évaluées pour les systèmes ISPS et ISP dont les résultats sont présentés, pour un pieu typique dans différents types de sol. D’autre part, nous étudions l’interaction sol – pieu – structure (ISPS) et sol-pieux- structure sous charge dynamique par le code ABAQUS. Cette étude comprend deux validations de deux essais en centrifugeuse : la première pour le cas de pieu isolé et la deuxième pour le groupe de pieux avec une étude paramétrique. Les résultats montrent que les méthodes de « Pushover »et « équivalent linéaire » confirment leur fiabilité et leurs bonnes adaptations pour les problèmes d’interaction sol-pieu-structure. L’analyse paramétrique de la réponse d’un pieu isolé et d’un groupe de pieux soumis à une charge latérale, a mis en évidence l’influence des différents paramètres sur la réponse du pieu.
Analyse numérique de l'effet d'une cavité sur la capacité portante des fondations superficielles
(2024) BENBOUZA Assma
Ce travail présente une étude numérique basée sur l'analyse par éléments finis de la déformation plane d'un sable sous une semelle filante isolée ou deux semelles filantes rapprochées, situées au-dessus d'une ou deux cavités continues. Le rapport de capacité portante (BCR) et le facteur d'interférence (ζγ) ont été introduits pour déterminer l'effet d’une ou deux cavités sur la capacité portante ultime d’une seule semelle ou deux semelles interférentes. L'influence de divers paramètres, dont l'espacement (S/B) (bord à bord) entre les deux semelles interférentes, ainsi que l'emplacement, la taille et la forme du vide, ont été étudiés. En général, les résultats indiquent que la présence des cavités réduit la capacité portante et affecte la performance des semelles. Il existe des valeurs critiques de la distance verticale et horizontale des cavités, de la distance entre deux cavités et de l'espacement entre les semelles (α) (β) (x) et (S/B) respectivement par rapport à la largeur de la semelle B, au-delà desquelles l'effet des cavités sur la capacité portante d’une semelle isolée ou deux semelles interférentes devient négligeable. La zone de rupture est plus petite et plus étroite que celle du sol sans cavités. Mots clés
Analyse numérique de l'effet d'une cavité sur la capacité portante des fondations superficielles
(2024) BENBOUZA Assma
Ce travail présente une étude numérique basée sur l'analyse par éléments finis de la déformation plane d'un sable sous une semelle filante isolée ou deux semelles filantes rapprochées, situées au-dessus d'une ou deux cavités continues. Le rapport de capacité portante (BCR) et le facteur d'interférence (ζγ) ont été introduits pour déterminer l'effet d’une ou deux cavités sur la capacité portante ultime d’une seule semelle ou deux semelles interférentes. L'influence de divers paramètres, dont l'espacement (S/B) (bord à bord) entre les deux semelles interférentes, ainsi que l'emplacement, la taille et la forme du vide, ont été étudiés. En général, les résultats indiquent que la présence des cavités réduit la capacité portante et affecte la performance des semelles. Il existe des valeurs critiques de la distance verticale et horizontale des cavités, de la distance entre deux cavités et de l'espacement entre les semelles (α) (β) (x) et (S/B) respectivement par rapport à la largeur de la semelle B, au-delà desquelles l'effet des cavités sur la capacité portante d’une semelle isolée ou deux semelles interférentes devient négligeable. La zone de rupture est plus petite et plus étroite que celle du sol sans cavités.
Analyse numérique de la capacité portante des fondations superficielles soumises aux chargements excentré, incliné situées au bord d’une pente. Doctorat thesis (2019), Université de Batna 2.
(2019-10-27) Mansouri Tarek
Dans le présent travail, et dans un premier temps on a mené une étude paramétrique en utilisant la méthode des éléments finis et en se basant sur le code Plaxis, dont le but d’estimer la valeur de la capacité portante d’une fondation superficielle soumise à des chargements centré, excentré puis incliné située sur la surface d’un talus. L’étude paramétrique a été réalisée afin d’évaluer l’influence d’un certain nombre de paramètres tels que : l’excentricité (e) la position de la semelle par rapport à la crête (b/B), l’inclinaison de la charge (δ) ainsi que la densité relative du sol (Dr). Dans un second temps ; une étude expérimentale a été menée à l’aide d’un banc d’essai conçu au laboratoire. En effet une semelle carrée en acier de (150mm×150mm) à été utilisée et sollicitée par des chargements centré et excentré sachant que la semelle est posée sur la surface libre d’une pente sableuse ayant des différentes densités relatives qui variées entre 30%,50% et 70%. Les résultats obtenus illustrent que la capacité portante varie avec l’augmentation de l’inclinaison ainsi qu’avec l’excentricité de la charge par rapport au centre de la semelle. On a trouvé aussi que lorsque la semelle est éloignée de la crête, la capacité portante augmente. De plus, les résultats indiquent qu’il existe une relation proportionnelle claire entre les densités relatives et la capacité portante de la fondation. Les tests sur le modèle réduit ont fourni des informations qualitatives sur les paramètres influençant la capacité portante de la semelle carrée. Ces tests peuvent être utilisés pour vérifier la capacité portante estimée par les méthodes conventionnelles telles que Meyerhof, Hansen…
Analyse numérique de la capacité portante d’une fondation superficielle reposant sur un sable en pente renforcé par des géosynthétiques et soumise à une charge excentrée. Doctorat thesis (2019), Université de Batna 2.
(2019-05-14) ABDI Abedelmadjid
La capacité portante a toujours été l'un des sujets les plus intéressants en mécanique des sols et des fondations. On appelle pression admissible la pression ou contrainte maximum qui puisse être appliquée par une structure sur un sol, sans qu’il y ait de tassements excessifs et de risque de rupture du sol. Ce travail présente, les résultats d’une étude expérimentale et numérique d’une semelle filante reposant sur un sable en pente renforcé par des géogrilles et soumise à des charges excentrées. Cependant, l’étude expérimentale est menée à l’aide d’un banc d’essai conçu au laboratoire. Par ailleurs, l’analyse numérique basée sur l’approche des éléments finis en utilisant le code de calcul Plaxis a été effectuée. Toutes fois, l'étude paramétrique a été réalisée, afin d’évaluer l’influence d’un certain nombre de paramètre à savoir : la profondeur de la première couche de géogrille par rapport à la surface du sol, l’emplacement des éléments de renforcement (géogrilles), la variation de la position de la charge et de la semelle par rapport à la crête du talus. Les résultats expérimentaux obtenus illustrent clairement que la position de l’excentricité de la charge par rapport à la crête de la pente a un effet significatif sur la capacité portante surtout pour le cas du sable renforcé. En effet, celle-ci devienne plus grande lorsque l’excentricité est située loin de la crête du talus. Pour le cas du sable renforcé les résultats obtenus ont montré que la capacité portante d'une semelle soumise à une charge excentrée située loin de la pente (e/B=0.1) est supérieure à celle de la même semelle soumise à une charge centrée (e/B=0) et ce dans les mêmes conditions de renforcement. On note aussi que les surfaces de ruptures obtenues pour les pentes renforcées sont plus larges et plus profondes que celles du sol non renforcé. En fin, la confrontation des résultats expérimentaux avec ceux de l’analyse numérique a montré une bonne concordance entre eux.
Analyse numérique de l’effet des cavités sur la capacité portante de deux fondations superficielles interférées reposant sur un sol granulaire. Doctorat thesis(2021), Université de Batna 2.
(2021-03-02) SAADI Djamel
La détermination de la force portante des fondations est l’un des problèmes les plus importants de la mécanique des sols. On appelle pression admissible ou contrainte maximale qui puisse être appliquée par une structure sur un sol. Depuis près d’un siècle plusieurs méthodes ont été développées par les chercheurs et ce afin d’établir, valider et améliorer le calcul de la capacité portante des fondations superficielles. Car des travaux importants lui ont été consacrés. Dans la présente recherche, une étude expérimentale et numérique dont le but d’estimer l’effet des cavités sur la variation de la capacité portante des deux semelles filantes interférées reposant sur un sol granulaire. Dans un premier temps ; en utilisant une approche exclusivement expérimentale à l’aide d’un banc d’essais qui a été conçu au laboratoire en se basant sur la variation de plusieurs paramètres tel que l’espacement (x) entre les semelles, la distance (H) entre les semelles et cavités, (B) la largeur de la semelle ; ainsi que l’espacement entre deux cavités (L). Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence l’influence de la présence des cavités et l’interférence des deux semelles filantes sur la capacité portante (q) et le facteur d’efficacité ξγ. Dans un second temps ; une étude numérique du même problème a été effectuée en utilisant la méthode des éléments finis et en se basant sur le code Plaxis(2D) afin d’évaluer l’influence d’un certain nombre de paramètre tel que : l’espacement entre les semelles, la distance entre les semelles et cavités, l’angle de frottement interne, le module de Young, le maillage, l’épaisseur de la paroi des cavités. Les résultats obtenus montrent que les valeurs de facteur d’efficacité ξγ sont maximum lorsque le rapport x/B=1.5 avec une distance entre semelles et cavité égale 3 fois la largeur de la semelle, car l'effet de cavité est annulé quand la distance entre semelles et cavité égale 3 fois la largeur de la fondation. Lorsque la distance entre les semelles et les cavités de H = 1, la comparaison entre les résultats obtenus du facteur d’efficacité ξγ avec celles des semelles filantes sans cavités démontre un changement radical dans les résultats à cause de rapprochement entre les cavités et les semelles, ce qui a abouti à la négligence de facteur d’efficacité entre les semelles. Mots clés: capacité portante, fondations superficielles, cavités, essai sur modèle, effet d’interférence, analyse numérique.
Analyse numérique du comportement des fondations superficielles situées sur une bicouche granuleuse en pente. Doctorat thesis (2020), Université de Batna 2.
(2020-06-28) MAZOUZ BADIS
Dans la pratique, l’existence d’une semelle filante sollicitée par des charges verticales excentrées et/ou centrées reposant sur un sol multicouche, au voisinage d’un talus, est un cas fréquent de la mécanique des sols. Par ailleurs, peu de travaux ont traité le cas des fondations superficielles ayant différentes géométries et reposant sur une bicouche granuleuse en pente. Le présent travail est consacré à l’étude expérimentale et numérique d’une semelle filante soumise à une charge centrée et/ou excentrée reposant sur un sol homogène purement frottant au bord d’une pente, complétée par l’analyse numérique du comportement d’une semelle filante soumise à une charge verticale centrée reposant sur une bicouche granuleuse en tête d’une pente. L’étude expérimentale est menée au laboratoire au moyen d’un banc d’essai conçu spécialement pour cette étude. Par ailleurs, l’analyse numérique est basée sur l’approche des éléments finis, utilisant ainsi le code de calcul Plaxis. Parallèlement, les effets des paramètres sur la capacité portante ont été également étudiés, tels que le rapport de contrainte de cisaillement drainé φ1/φ2, l’épaisseur normalisée de la couche supérieure du sable h1/B, la distance relative d/B entre le bord du de la fondation et la crête du talus et l'angle de la pente β. Les résultats obtenus confirment que la position de l’excentricité de la charge par rapport à la crête du talus à un effet significatif sur la capacité portante. En effet, celle-ci devient plus grande lorsque l’excentricité est située loin de la crête de la pente. Ainsi, la capacité portante d'une semelle soumise à une charge centrée (e/B=0) est supérieure à celle de la même semelle soumise à une charge excentrée (e/B=0.1). On note aussi que la variation de la capacité portante dépend énormément de l’épaisseur et de la résistance de la première couche. En outre, les résultats obtenus à partir de la présente étude sont en bon accord avec ceux de la littérature.
Analyse Numérique du Comportement d’une Conduite sur un Versant Non-Saturé Instable de Grande Hauteur. Cas de la Conduite AEP de Ain Tinn-Mila. (Numerical Analysis of Pipeline Behavior on High Unstable Unsaturated Slope. Case of AEP pipe of Ain Tinn-Mila.). Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(2021-09-30) BOUATIA, Mohammed
Sur la voie du développement, les pays du tiers monde, dont l'Algérie, continuent de faire face à leurs propres problèmes. Une partie importante de ces problèmes rencontrés est liée à la sécurité et à l'aptitude au service de nombreuses infrastructures construites pour répondre à la forte demande de la population qui ne cesse de croître. À cette fin, la présente thèse se concentre sur l'application de la mécanique des sols non saturés pour étudier la stabilité des pentes non saturées et le comportement des canalisations enfouies dans des sols expansifs situés dans une zone non saturée en pente où la pente Aine-Tine située dans le bassin de Mila constitue le site de l’étude. Les pipelines sont des infrastructures linéaires qui sont généralement utilisées dans le monde pour transporter des fluides tels que le gaz et l'eau dans le but de remédier aux fortes inégalités hydrauliques et énergétiques qui caractérisent de nombreux pays. En Algérie, le barrage de Beni- Haroun a été construit dans la province de Mila pour assurer la sécurité hydraulique et remédier à une forte inégalité hydrologique qui caractérise la partie orientale du pays comprenant les provinces suivantes : Mila, Constantine, Batna et Khenchela. Cela a été fait en enterrant plus de 600 km de tuyaux de différents diamètres dans le bassin quaternaire de la province de Mila, aboutissant à la création d'un nouveau système composé de tuyaux et de sol qui sont deux matériaux différents avec des caractéristiques différentes. Les systèmes de canalisations nécessitent une compréhension approfondie du mécanisme d'interaction de la structure du sol car ils sont généralement enfouis à une faible profondeur où ils sont exposés aux processus de mouillage et de séchage et soumis à la variation de la résistance au cisaillement et de la rigidité de ce sol. Comme beaucoup de recherches l'ont fait, le cas défavorable considéré dans les études et les conceptions de l'interaction des pipelines avec le sol d'enfouissement était les conditions saturées. Cependant, ce n'est pas toujours le cas comme cela est confirmé dans cette thèse et dans de nombreuses nouvelles recherches citées dans le chapitre de la revue de la littérature. A partir de la vérification de la stabilité de la pente à l'aide du logiciel FLAC 3D, la pente s'est avérée être dans une stabilité critique. Après cela, la mécanique des sols non saturés a été considérée pour vérifier l'effet de la succion sur la résistance au cisaillement de la pente Aine-Tine où les paramètres d'ajustement du SWCC ont joué un rôle clé dans la variation du facteur de sécurité. Dans la deuxième partie de la thèse, des investigations numériques ont été menées pour analyser l'effet du mouvement d'expansion sous les précipitations, où il a été constaté que la diminution de la succion a un effet significatif sur les forces internes apparues le long de l'anneau de la canalisation. Les résultats obtenus peuvent offrir une plateforme fiable pour comprendre et justifier les causes possibles des points de fuite d'eau le long de la canalisation. La simulation a été entreprise à l'aide du logiciel GEOSLOPE de GeoStudio, et en tenant compte des sections transversales et longitudinales du pipeline. Il a été vérifié que la durée de la pluie et le profil initial d'aspiration ont un effet proportionnel sur la déformation et les efforts internes survenus sur la canalisation. La dernière partie de la thèse a été orientée vers l'étude de l'effet des déformations permanentes du sol qui peuvent suivre les ruptures de talus de surface dans la pente Aine-Tine en particulier pendant la saison hivernale où une grande partie de la cohésion apparente due à la succion actuelle peut être perdue sous le processus de saturation pendant la pluie. Une enquête numérique a été menée pour étudier l'interaction de la canalisation avec le sol sous l'effet de grands incréments de déplacements qui passent par les axes médians de la canalisation. La rigidité de la canalisation et le profil de la succion ont été considérés. Les études et résultats présentés dans la présente thèse ont montré que la prise en compte du comportement insaturé des sols est obligatoire surtout dans des pays comme l'Algérie où le climat aride et semi-aride caractérise l'ensemble de la région ce qui donne une grande variation de la succion présente dans les couches superficielles d'une telle région entre l'été et l'hiver qui conduisent à un effet très important sur l'interaction des pipelines avec leurs profondeurs d'enfouissement. Les résultats de la thèse sont prometteurs pour être utilisés par les ingénieurs et les futurs chercheurs pour utiliser la mécanique des sols non saturés.
Analyse Numérique d’un Pieu Isolé Sollicité par une Charge Latérale, Moment et Poussées latérales. Doctorat thesis (2020), Université de Batna 2.
(2020-09-06) GASMI Houda
Le présent travail est une contribution à l’étude numérique d’un pieu isolé sollicité par une charge latérale et un moment. L’approche utilisée est exclusivement numérique en utilisant le code SAP 2000. L'interaction Sol-Pieu-Superstructure affecte largement les forces de conception dans les poteaux et les pieux. En revanche, l'hypothèse de base fixe ne peut pas capturer l'effet d'interaction Sol-Structure. Dans cette étude, les effets de la capacité latérale de l'interaction Sol-Pieu-Structure (ISPS) sous des charges latérales sont étudiés. La capacité latérale du système ISPS peut être obtenue par une analyse Pushover. Par ailleurs, l'influence des charges verticales, du diamètre du pieu, le pourcentage d'armatures longitudinales, la longueur de pieu et le type de sol sur la réponse latérale des pieux installés dans trois types de sols sableux est étudiée utilisant une analyse statique non linéaire. Toutefois cette influence et caractérisé par : la capacité latérale, la capacité spectrale, le point de performance, la position de la rotule plastique, le facteur de sur-résistance, la ductilité et les coefficients de comportement. Les résultats indiquent que la capacité latérale et la capacité spectrale sont affectées. Les résultats ainsi obtenus sont très encourageants et peuvent être utilisés soit pour des études pratiques ou soit être le début d’une nouvelle direction pour une étude de recherche dans ce thème.
Analyse Sismique Des Réservoirs. Doctorat thesis (2018), Université de Batna 2.
(2018-07-03) Boudjellal El-Mouatez Billah
La performance des réservoirs avant et après une forte secousse sismique est une préoccupation cruciale. La ruine de ces structures peut affecter dangereusement la santé des citoyens en raison de la pénurie d'eau et peut s’avérer catastrophique à cause de la difficulté à éteindre les incendies causés par un tremblement de terre. Du fait que les réservoirs peuvent être construits dans des zones à forte sismicité, il est impératif d’évaluer leur sécurité. En conséquence, dans cette thèse on se propose d’étudier le comportement dynamique élastique linéaire des réservoirs en béton de formes cylindriques et rectangulaires posés sur le sol, ancrés à la base et remplis de liquide. Des analyses modales et temporelles sont entreprises sur six modèles en éléments finis pour étudier l’influence de différents paramètres tels que : l’élancement des réservoirs, le niveau de liquide, le contenue fréquentiel de l’action sismique et sa composante verticale, sur le comportement dynamique (déplacements et efforts internes) et les propriétés modales (période et facteur de participation modale) des réservoirs. Les modèles numériques sont validés en comparant les périodes des modes convectifs et impulsifs déterminés numériquement avec celles calculées d’après l’Eurocode 8. Le logiciel en éléments finis utilisé dans cette thèse est le code ADINA, un logiciel très efficient et qui permet de simuler les domaines solide et fluide à l’aide d’une formulation appelée formulation à base de potentiel et de considérer l’interaction Fluide-Structure dans différents types d’analyses. Une méthode de modélisation de réservoirs rectangulaires dans le logiciel SAP2000 est proposée, en se basant sur la formulation et les abaques décrite dans l’Eurocode 8. Les résultats obtenus sont ensuite comparés à ceux donnés par ADINA. Cette méthode peut être un moyen efficace pour les ingénieurs permettant de de modéliser des réservoirs rectangulaires et d'obtenir les forces internes dynamiques dans les parois des réservoirs sans avoir besoin de maitriser et d’utiliser des logiciels par éléments finis sophistiqués et relativement complexes tels que ADINA ou ABAQUS
Application d’un onduleur multi-niveaux à la compensation de l a puissance réactive. Doctorat thesis (2019), Université de Batna 2.
(2019-04-21) BERRAHAL Khoukha
La compensation de la puissance réactive est une technique de contrôle très importante dans le contrôle et la maitrise du bon fonctionnement des réseaux de transport et distribution de l’énergie électrique. Elle minimise les pertes d’énergie et améliore la stabilité. Les compensateurs statiques de la puissance réactive utilisant des convertisseurs multi-niveaux sont très acceptables pour remplacer les compensateurs traditionnels. La technologie des FACTS à base des convertisseurs statiques est très prometteuse pour ce genre d’application. Dans ce travail, nous proposons l’utilisation d’un compensateur shunt dont le convertisseur de tension est un onduleur multi-niveaux de type NPC, pour la compensation et la régulation de la tension. Une technique de commande MLI est utilisée pour la commande de l’onduleur. Mots clés: puissance réactive, FACTS, STATCOM, Onduleur de tension. C’est dans le but d’exploiter les avantages des convertisseurs multi-niveaux pour la compensation de la puissance réactive dans les réseaux électriques que ce travail de recherche s’insert.
Caractérisation physico-chimique et microstructurale des ajouts minéraux. Doctorat thesis (2019), Université de Batna 2.
(2019-05-12) BOUGLADA Mohammed Salah
Le travail de recherche réalisé présente une contribution très intéressante en ce qui concerne le protocole expérimental de caractérisation de l’effet des ajouts minéraux locaux (pouzzolane, laitier et calcaire) sur les propriétés physico-chimiques et microstructurales des ciments confectionnés avec ajouts minéraux cimentaires à l’état anhydre (poudre) et à l’état hydraté (pâte) ainsi qu’à l’analyse des caractéristiques mécaniques des mortiers préparés à leurs bases. L’objectif principal de ce travail expérimental est de développer de nouveaux liants hydrauliques (liant binaire, ternaire et quaternaire) composés d’un ciment Portland en combinaison avec plusieurs ajouts minéraux locaux en valorisant les ressources naturelles (pouzzolane), les déchets industriels (laitier granulé de haut fourneau) et les déchets de carrière (poudre de calcaire). Ce travail de recherche comprend deux grandes parties : une synthèse bibliographique sur les ciments avec et sans ajouts minéraux, les additions minérales cimentaires et une partie expérimentale sur les ajouts minéraux utilisés (laitier, pouzzolane et poudre de calcaire) ainsi que les matériaux cimentaires (ciments composés : binaires, ternaires et quaternaires et mortiers confectionnés à leurs bases). Différentes techniques de caractérisation : physico-chimique, thermique, microstructurale, rhéologique et mécanique (FX : fluorescence aux rayons X, GL : granulométrie à laser, MEB : microscopie électronique à balayage, DRX : diffraction aux rayons X, ATG : analyse thermogravimétrique, MIP : porosimétrie par injection au mercure et EM : essais mécaniques) ont été utilisées lors de la réalisation de ce travail de recherche. Les analyses chimiques, physiques, thermiques et microstructurales des ajouts minéraux locaux utilisés ont été étudiées par FX, GL, DRX et MEB. Les compositions chimiques, minéralogiques, rhéologiques et microstructurales des onze variantes de mélanges de ciment confectionnés (ciment témoin sans ajout minéral : C1 et ciments composés avec ajouts minéraux : binaires : C2, C3 et C4, ternaires : C5, C6 et C7 et quaternaires : C8, C9, C10 et C11) ont été déterminées par FX, DRX, MIP et MEB. La surface spécifique de Blaine (S.S.B) des trois ajouts minéraux utilisés et des onze ciments préparés a été déterminée au moyen du Perméabilimètre de Blaine. Les résistances mécaniques à la compression et à la flexion des onze mortiers confectionnés avec ajouts ont été déterminées à différents âges de durcissement (2, 7, 28 et 90 jours). L’utilisation de la méthode des plans d’expériences nous a permis de compléter l’analyse des résultats expérimentaux obtenus lors de la réalisation de ce projet de recherche en termes de performances mécaniques (résistance mécanique à la compression et à la flexion) des mortiers testés ainsi qu’à la modélisation des paramètres rhéologiques (seuil de cisaillement et viscosité plastique) des pâtes de ciments confectionnées avec ajouts minéraux. Les résultats expérimentaux ont permis de mettre en évidence des résistances mécaniques acceptables pour toutes les formulations étudiées avec des intérêts économiques et surtout écologiques.
Comportement des sols renforcés par colonnes flexibles. Doctorat thesis (2021), Université de Batna 2.
(2021-12-19) LAOUCHE Mohamed
Une étude expérimentale a été menée en laboratoire, sur des modèles réduits, afin d’examiner l’influence de la mise en place des colonnes de sable sur le comportement mécanique des massifs renforcés. Les échantillons étudiés sont formés par des colonnes de sable entourées d’un massif cylindrique de kaolin. Plusieurs modes de mise en place de colonnes de sable, par substitution ou par refoulement, ont été réalisés et analysés en termes de diamètre des colonnes obtenues ; des indices des vides du sol entourant et de réduction de tassement des massifs renforcés. Ensuite, une méthode d’homogénéisation a permis de déterminer des caractéristiques de compressibilité équivalentes du milieu homogène équivalent. Enfin, on met en évidence les rôles de la mise en place des colonnes ainsi que de l’effort de compactage sur l’efficacité du renforcement du sol.
Comportement des tunnels lors du creusement en zone instable. Doctorat thesis (2020), Université de Batna 2.
(2020-09-29) BERKANE AICHA
La construction des ouvrages souterrains rencontre souvent des problèmes de stabilité dus généralement :  aux mauvaises conditions géologiques, et géotechniques, ou hydrologiques (présence d'eau souterraine) qui entraine dans la plus part des cas un gonflement de terrain.  à l’impact des charges sismiques. Ces problèmes peuvent conduire à l’effondrement total ou partiel des tunnels. C’est dans ce contexte que s’inscrit le travail présenté dans cette thèse. Le travail s’applique à un cas réel, en l'occurrence le tunnel de djebel el ouahch (autoroute Est-Ouest). Le travail Comporte deux parties : - La première partie porte sur une analyse numérique d’une partie du tunnel T1 de Djebel el Ouahch qui a subi un effondrement afin de déterminer les causes de cet effondrement. L’analyse est réalisée via un modèle numérique utilisant le code de calcul PLAXIS 3D TUNNEL et le modèle de Mohr- coulomb pour le sol. Les résultats de cette analyse sont présentés en termes de tassement en surface libre de sol, de déplacement vertical sous le radier du tunnel, de contraintes, et de déformations développées au niveau du soutènement du tunnel et dans le sol autour de ce soutènement. Les résultats ont permis de constater que le gonflement du terrain est à l’origine des conséquences suivantes : • Fissuration du massif du sol autour du tube droit du tunnel, la destruction du revêtement du tube gauche du tunnel, le soulèvement du sol au–dessus du ce dernier tube du tunnel, et également le soulèvement du sol au –dessous des radiers des deux tubes du tunnel. - La deuxième partie comprend une étude numérique du comportement dynamique du tunnel (sous sollicitation sismique). L’étude est faite en 3D par le code de calcul (FLAC3D). La non linéarité du comportement du sol est considérée à l’aide d’un modèle combiné de l'amortissement hystérétique de Hardin / Drnevich avec le modèle elastoplastique de Mohr-Coulomb. - Une analyse paramétrique est effectuée, afin d’évaluer l’influence de la profondeur d’ancrage du tunnel (couverture) sur le comportement dynamique du tunnel et du sol environnant. Les résultats sont présentés en termes de contraintes, de déformations horizontales et de cisaillement en fonction du temps développés au niveau du soutènement du tunnel, et du sol environnant. L’analyse des résultats a montré qu’un séisme peut conduire aux conséquences qui sont susceptibles d’affecter la stabilité du tunnel : • La fissuration dans la masse de sol autour de tunnel, et de même dans la masse du sol entre les deux tubes de tunnel, et également la fissuration dans le revêtement de tunnel. • L’analyse a montré d’autre part que : la diminution de la profondeur d’ancrage du tunnel augmente le risque d’instabilité du système sol-tunnel, et l’augmentation de cette profondeur contribue à sa stabilité
Comportement du sol lors du creusement de tunnels cas du tunnel T4 d’El-Harouche Skikda. Doctorat thesis (2020), Université de Batna 2.
(2020-09-06) DJELLOUL Chafia
L'excavation de deux tunnels jumeaux est un processus qui déstabilise le sol. La stabilité du revêtement du tunnel, le contrôle des déplacements du sol autour de la galerie résultant de chaque excavation et de l’interaction entre les deux, doivent être contrôlés. Ce travail propose une nouvelle approche pour remplacer les analyses 3D coûteuses par des analyses 2D équivalentes qui reflètent fidèlement les mesures in situ lors de l’excavation de deux tunnels jumeaux. La modélisation a été réalisée en deux dimensions à l'aide du code en différences finies FLAC2D. L'effet tridimensionnel de l'excavation est pris en compte à l’aide du taux de déconfinement du sol entourant l'excavation en appliquant la méthode convergence-confinement. Une comparaison entre les tassements obtenus de l'analyse 2D proposée et les tassements mesurées dans un projet réel en Algérie montre un accord très acceptable. En outre, ce travail étudie les changements de déformations des revêtements de tunnels et des tassements de surface auxquels on pourrait s’attendre si les tunnels jumeaux du T4 El-Harrouche Skikda étaient construits avec un tunnelier. Une attention particulière a été portée à l’influence de la distance de déphasage d’excavation entre les deux fronts de tailles. Il est révélé que les mouvements du sol et les déformations du revêtement lors de l'excavation de deux tunnels dépendent de la distance entre l'axe des tunnels et du décalage des phases d'excavation.
Comportement dynamique des fondations sur sol compressible renforcé par colonnes ballastées. Doctorat thesis(2019), Université de Batna 2.
(2019-05-26) NOUI Abdelkader
L’objectif de ce travail est l’étude du comportement dynamique de sol amélioré par colonnes ballastées sur la réduction de liquéfaction. L’étude est faite sur un sol sableux lâche renforcé par colonnes ballastées. La première partie de la simulation proposée est l’application de principe de la cellule unitaire représentant une fondation de grande dimension. Le modèle utilisé pour générer la surpression interstitielle du sol est le modèle de Finn, la charge cyclique est appliquée à la base de la cellule, l’analyse est faite avec et sans l’effet de la surcharge et son impact sur le potentiel de liquéfaction. Une étude paramétrique de l'effet de l'épaisseur du matelas (dans le cas de la surcharge) et du diamètre de la colonne ballastée et dynamiquement l'effet des critères du modèle de Finn et le contenu fréquentiel de la charge dynamique sont analysés. Les résultats sans l’effet de la surcharge sont intéressants dans le cas d’un sol sable lâche renforcé par une colonne ballastée et il est suggéré pour la conception de la réduction de liquéfaction. Sous l’effet de la surcharge les résultats sont relativement controversés pour la forte augmentation de la valeur de la surpression interstitielle ou de rapport de la surpression interstitielle (ru) en présence de la colonne ballastée. Concernant l’analyse du modèle de la fondation superficielle reposant sur un sol du même type en utilisant le même modèle de Finn mais avec une sollicitation harmonique à amplitude variable appliquée à la base du modèle. L’analyse nous a montré l’avantage de la rigidité des colonnes ballastées plutôt que la réduction du potentiel de liquéfaction surtout sous la fondation, où les contraintes verticales augmentent par effet de la surcharge. En ajustant l’accélération dans les zones où l’accumulation de la pression interstitielle négative (dilatation du sable lâche) dans le sol deviennent importante, d'autre part, lorsque la profondeur est proche de l'effet de la surcharge, l'amplitude de la surpression interstitielle diminue.
Comportement en 3D d'une colonne ballastée dans une argile molle par la méthode d'homogénéisation
(2024) MEKAOUSSI Amal
Ce présent travail de thèse s’intéresse à l'étude des sols compressibles renforcés par des colonnes ballastées. Cette technique qui a connu au cours de ces dernières décennies, un grand essor en s’orientant vers des solutions socio-économiques et environnementales. Sur cette vision, une étude numérique a été effectuée, en utilisant le code de calcul "Plaxis 3D Foundation" afin d'analyser la performance d'un sol compressible renforcé par colonne ballastée et celle d'un sol homogénéisé. Pour cela, deux modèles numériques de cellules unitaires ont été présentés. Le premier modèle correspond à une colonne ballastée, entourée à son centre d'un volume de sol mou. Le second est converti en une cellule unitaire équivalente, homogénéisée en termes de paramètres physiques et mécaniques des matériaux composites. Sous l'effort de compactage appliqué sur les cellules unitaires, la déformation volumique ainsi que l'état de contrainte ont été analysés. Les résultats ont donné des taux d'indice des vides et de déformation volumique du modèle homogène. Ces taux ont diminué respectivement de 80 % et de 10 %. Quant à l'état de contrainte, on a enregistré une augmentation de 10 % des contraintes déviatoriques et une diminution de 1 % des contraintes effectives moyennes. Afin de montrer l'influence de l'effort de compactage appliqué sur les deux cellules unitaires. On a analysé la variation du rapport de l'indice des vides sur l'indice des vides initial du modèle non homogène, ainsi que celle de l'indice des vides équivalent sur l'indice des vides initial du modèle homogène. Par la suite, on a comparé nos résultats avec ceux de l'essai expérimental réalisé sur des modèles réduits (Laouche, 2021). Les résultats ont dévoilé que les deux rapports (e/e0) et (eéquiv0/e0) sont inversement proportionnels à l'effort de compactage. Enfin, une étude paramétrique pour les deux modèles a permis de montrer l'influence significative des paramètres clés, à savoir la rigidité, l'angle de frottement interne ainsi que la résistance au cisaillement non drainé du sol sur la diminution des déplacements verticaux et sur l'augmentation de la capacité portante.
Comportement en 3D d'une colonne ballastée dans une argile molle par la méthode d'homogénéisation
(2024) MEKAOUSSI Amal
Ce présent travail de thèse s’intéresse à l'étude des sols compressibles renforcés par des colonnes ballastées. Cette technique qui a connu au cours de ces dernières décennies, un grand essor en s’orientant vers des solutions socio-économiques et environnementales. Sur cette vision, une étude numérique a été effectuée, en utilisant le code de calcul "Plaxis 3D Foundation" afin d'analyser la performance d'un sol compressible renforcé par colonne ballastée et celle d'un sol homogénéisé. Pour cela, deux modèles numériques de cellules unitaires ont été présentés. Le premier modèle correspond à une colonne ballastée, entourée à son centre d'un volume de sol mou. Le second est converti en une cellule unitaire équivalente, homogénéisée en termes de paramètres physiques et mécaniques des matériaux composites. Sous l'effort de compactage appliqué sur les cellules unitaires, la déformation volumique ainsi que l'état de contrainte ont été analysés. Les résultats ont donné des taux d'indice des vides et de déformation volumique du modèle homogène. Ces taux ont diminué respectivement de 80 % et de 10 %. Quant à l'état de contrainte, on a enregistré une augmentation de 10 % des contraintes déviatoriques et une diminution de 1 % des contraintes effectives moyennes. Afin de montrer l'influence de l'effort de compactage appliqué sur les deux cellules unitaires. On a analysé la variation du rapport de l'indice des vides sur l'indice des vides initial du modèle non homogène, ainsi que celle de l'indice des vides équivalent sur l'indice des vides initial du modèle homogène. Par la suite, on a comparé nos résultats avec ceux de l'essai expérimental réalisé sur des modèles réduits (Laouche, 2021). Les résultats ont dévoilé que les deux rapports (e/e0) et (eéquiv0/e0) sont inversement proportionnels à l'effort de compactage. Enfin, une étude paramétrique pour les deux modèles a permis de montrer l'influence significative des paramètres clés, à savoir la rigidité, l'angle de frottement interne ainsi que la résistance au cisaillement non drainé du sol sur la diminution des déplacements verticaux et sur l'augmentation de la capacité portante. Mots clés : Colonne ballastée, sol mou, cellule unitaire équivalente, effort de compactage, déformation volumique, chemin de contrainte, indice des vides, capacité portante.

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