Thèse de Doctorat
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Item Contribution à l’étude du comportement des portiques contreventés excentriquement sous l’effet sismique(University of Batna 2, 2024) ABDELHAMID FayçalLes portiques contreventés excentriquement ont été largement utilisés au cours des dernières décennies et ont prouvé leur efficacité à atteindre les objectifs de performance visés en cas de séismes majeurs, en fournissant une ductilité et une rigidité latérale appropriées. En utilisant la méthodologie de conception basée sur la performance, l’activité inélastique des portiques contreventés excentriquement est concentrées au niveau des éléments liens, qui dissipent l’énergie sismique en se déformant plastiquement. La disposition la plus couramment utilisée des contreventements excentriques est le type K où le lien est disposé horizontalement. Une autre configuration est également employée en utilisant des liens disposés verticalement (type Y) et présentant l'avantage d’être facilement remplacés après un tremblement de terre du fait que ces derniers sont indépendants des poutres. Cette étude s'est penchée sur la performance des deux configurations sous chargement sismique. A cet effet, des analyses statiques non linéaires (poussée progressive) et dynamiques incrémentales (IDA) ont été réalisées sur des prototypes à 5, 10 et 15 étages munies de contreventement de type Y et K. une série de 21 enregistrements sismiques a été sélectionnée pour analyser et comparer les déplacements relatifs inter-étages des deux types. De plus, les différents niveaux de performance prévus et les accélérations maximales du sol (PGA) correspondantes ont également été examinés.Item Comportement en 3D d'une colonne ballastée dans une argile molle par la méthode d'homogénéisation(University of Batna 2, 2024) MEKAOUSSI AmalCe 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.Item Analyse dynamique des murs de soutènement de grande hauteur.(University of Batna 2, 2024) ANNANE AbdallahCes 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.Item Etude et Modélisation par Eléments Finis du Mécanisme de Soulèvement de Pipeline dans une Argile Gonflante(University of Batna 2, 2024) KATTAR AbdelfatehLes pipelines enterrés constituent une infrastructure vitale principalement utilisés pour transporter des vecteurs énergétiques et d'autres produits essentiels. Les canalisations sont généralement enterrées dans la couche supérieure des dépôts de sol et, sont donc fortement affectées par les différentes conditions géo-environnementales. Les différents cas pathologiques enregistrés dans le monde sont causés par la dégradation des structures en contact avec des sols gonflants, ce qui nécessite une compréhension et une étude approfondie d'un tel phénomène. Cette étude présente une méthode de modélisation du comportement d'un pipeline basée sur l'analyse par éléments finis en utilisant le logiciel PLAXIS 3D, elle vise également à déterminer le moment fléchissant de pipe, efforts de cisaillements et le soulèvement sur sa longueur. Une étude paramétrique a été réalisée pour étudier l'effet de la profondeur d'enfouissement de la conduite, les pressions internes dans la conduite, les propriétés du sol, y compris la rigidité et la résistance représentée par le module élastique et le coefficient de Poisson, et de cohésion respectivement. Les résultats numériques ont été comparés aux résultats expérimentaux de la littérature. Il a été constaté que, contrairement aux modèles de laboratoire, l'analyse numérique peut tenir compte de la pression interne dans le pipe et de la profondeur d'enfouissement du pipe. L'analyse par éléments finis a mis en évidence que la présence d'une pression de fluide à l'intérieur du pipe et la profondeur d'enfouissement, entraîne une diminution du soulèvement d'environ à 45%et 50% respectivement. Le soulèvement de pipe est considérablement affecté par la profondeur d'enfouissement et la pression interne. Les différentes conclusions sont enfin présentées pour clôturer cette étude.Item Contribution à la modélisation numérique des fondations superficielles situées sur un sable renforcé par des géogrilles(University of Batna 2, 2024) Helis RimaDans le présent travail une analyse numérique basée sur l’approche des éléments finis a été menée, en utilisant le code de calcul Plaxis, afin d’évaluer l’impact de l'utilisation de deux systèmes de renforcement (géogrille et l'ancrage en grille) sur la capacité portante de deux types de semelles (circulaires, carrées) situées sur un sable et soumises à un chargement vertical centré. En outre l’effet des différents types de chargements excentrés et /ou inclinés sur la variation de la capacité portante de ces semelles implantées sur un sable renforcé par des couches de géogrille a été examiné. L’influence de divers paramètres, dont l’emplacement de la première couche de géogrille (u/B et u/D), l’espacement vertical entre les couches consécutives (h/B et h/D), le nombre des couches de renforcement (N), l’effet de la longueur de géogrille (L), l’excentricité (e) et l’inclinaison de la charge (α) ont été étudiés. Toutefois les résultats obtenus montrent que l’introduction des nappes de renforcement a un effet très significatif sur l’amélioration de la capacité portante des semelles reposant sur un sable quel que soit le type de chargement exercé. De plus les analyses ont montré que le sable renforcé par des ancrages en grille était plus performant que celui renforcé par des géogrilles. On note que la capacité portante croit avec la croissance du nombre des nappes de géogrille. On a illustré aussi que la capacité portante diminue avec l’augmentation de l’excentricité ainsi qu’avec l’augmentation de l’inclinaison de la charge par rapport au centre de la fondation.Item Analyse numérique de l'effet d'une cavité sur la capacité portante des fondations superficielles(University of Batna 2, 2024) BENBOUZA AssmaCe 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.Item Comportement en 3D d'une colonne ballastée dans une argile molle par la méthode d'homogénéisation(University of Batna 2, 2024) MEKAOUSSI AmalCe 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.Item Analyse numérique de l'effet d'une cavité sur la capacité portante des fondations superficielles(University of Batna 2, 2024) BENBOUZA AssmaCe 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 clésItem Modélisation Dynamique des Matériaux magnétiques soumis à des Champs Moyenne Fréquence Étude du chauffage par induction tenant compte de l'impact de la variation de la courbe B(H) en fonction de la fréquence. Doctorat thesis (2017), Université de Batna 2.(University of Batna 2, 12/21/2017) HAMADA SouadAlors que les modèles statiques représentant le comportement des matériaux magnétiquesutilisés dans des applications industrielles en faibles fréquences, sont encore en développement, les modèles dynamiques représentant leur comportement en moyennes ou hautes fréquences, ont besoin de plus en plus d’études et d’effort en particulier si on s’intéresse à l'étude de l'effet de peau ou de l’effet de la température dans ces matériaux. Dans ce travail, un nouveau modèle basé sur l'équation de diffusion basse fréquence DELF (Diffusion Equation Low Frequency) est présenté. Ce modèle qu’on a baptisé DEMF (Diffusion Equation Mean Frequency) permet de prendre en compte en plus de l'effet dynamique, l'effet de peau qui reflète la pénétration non homogène du champ magnétique dans l'épaisseur des matériaux. L'utilisation des modèles de Jiles & Atherton J&A statiques direct et inverse et de leur version dynamique dans ce travail est justifiée par la panoplie de travaux antérieurs sur ces modèles. Pour résoudre l'équation magnétostatique non linéaire en présence du comportement hystérétique des matériaux ferromagnétiques, on autilisé la méthode des éléments finis associée au modèle statique J&A. La non-linéarité a été traitée en utilisant le concept du point fixe.Item Méthodes d’analyse de système de production : Application à la stratégie de la production d’énergie dans les centrales hybrides d’électricité. Doctorat thesis (2018), Université de Batna 2.(University of Batna 2, 7/25/2018) ACHOUR LazharLes centrales hybrides solaire-gaz recouvrent l’ensemble des techniques qui visent à transformer l’énergie rayonnée par le soleil en chaleur à température élevée, puis à convertir cette chaleur en énergie électrique. La première étape, la captation du rayonnement solaire, fait appel à des systèmes optiques. Les systèmes à concentration captent les composantes direct du rayonnement et produisant la chaleur à un niveau de température supérieur à 250°C, pour une utilisation sous forme de chaleur industrielle pour alimenter les procédés thermiques. La deuxième combinaison des centrales hybrides consiste à produire l’électricité par le bais des turbines à gaz (combustion). Dans cette thèse, la performance énergétique de la centrale électrique hybride (solaire-gaz) a été analysée. D’abord, nous avons développé une nouvelle stratégie pour l’estimation du gisement solaire en Algérie, surtout pour le sud de l'Algérie. Nous avons comparé quatorze modèles empiriques avec quatre modèles intelligents afin de choisir le meilleur modèle pour l’estimation du rayonnement solaire direct, puisque les concentrateurs solaires cylindro-paraboliques fonctionnent seulement avec ce dernier. La modélisation de chaque composante de la centrale hybride a été présentée. Ensuite, un model détaillé est développé pour le champ solaire en tenant compte des modes de transferts de chaleur, des performances optiques et des pertes de chaleur dans les tuyauteries. Afin de développer un modèle mathématique pour la configuration de la centrale hybride, la turbine à gaz ainsi que la turbine à vapeur ont été modélisées avec la technologie de cylindro-parabolique. Nos simulations ont été réalisées dans les conditions climatiques de la ville de Tamanrasset (sud de l'Algérie) et des résultats importants obtenus.