Dspace ENSTP-FJ
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Dspace ENSTP est le Dépôt Institutionnel de l’École Nationale Supérieure des Travaux Publics - Francis Jeanson. Il constitue un réservoir numérique dédié à la collecte, au référencement, et à la conservation de l’ensemble de la production intellectuelle des membres de cette dernière. Ce dépôt est un service à valeur ajoutée pour notre école, car il reflète son dynamisme et son activité scientifique lors de son évaluation.
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Recent Submissions
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Optimisation d’un tablier de pont en béton précontraint selon Eurocode 2 - EC2
(ENSTP-FJ, 2025-01-30) Bennoui, Imed; Fedghouche, Ferhat
Ce travail de recherche présente un cadre d'optimisation des coûts pour les tabliers de pont en minimisant le coût des poutres en I en béton précontraint doublement armé conformément à l'Eurocode 2 (EC2). Le modèle proposé minimise la fonction "objectif", qui est le coût total de la poutre, comprenant les coûts du béton, de l'acier de ferraillage, de l'acier de précontrainte et du coffrage, tout en satisfaisant les contraintes de l'état limite de service (ELS), de l'état limite ultime (ELU) et des règles pratiques courantes. Ces conditions concernent les contraintes, les flèches, la résistance ultime, la ductilité et la résistance au cisaillement, avec des considérations pour les effets à long tenue tels que le fluage et le retrait. Une méthode d'optimisation hybride combinant les algorithmes de gradient réduit généralisé (GRG) et d'évolution différentielle (ED) est utilisée pour résoudre le problème d'optimisation, avec les capacités d'optimisation globale et la recherche locale précise. Dans une étude de cas d'une poutre en I en béton précontraint, l'approche proposée a permis de réduire les coûts de 12% par rapport aux méthodes classiques, démontrant ainsi des avantages économiques significatifs tout en respectant toutes les contraintes de conception. L'analyse de sensibilité a révélé que les coûts des matériaux influencent fortement la solution optimale. Des considérations pratiques pour une conception classique économique ont également été déduites, offrant des lignes directives pour la sélection de la géométrie initiale qui aligne étroitement les conceptions classiques sur les solutions optimales. Cela met en évidence l'efficacité de l'optimisation à atteindre des conceptions économiques et offre des outils utiles pour la pratique de l'ingénierie.
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Effect of reinforced concrete deterioration on the nonlinear behavior of structural elements under seismic loading
(ENSTP-FJ, 2024) Benredouane, Mustapha; Bourahla, Nouredine
Reinforced concrete (RC) structures deteriorate over time, with reinforcement corrosion being a primary factor. Currently, a large number of our real estate assets has aged, and as our country experiences significant seismic activity, it is crucial to predict their life service and potential damage under seismic threats. This aligns with the trend of new seismic codes emphasizing predictive capabilities during the design phase.To address this, the research objective of this thesis is to develop a framework for applying corrosion-dependent parameters relative to geometry, material properties, and degradation hysteresis parameters to RC element sections. Additionally, it aims to investigate the seismic performance of a typical full-scale bridge with corroded piers as an application of this framework. Reinforcement corrosion is considered an aging factor due to its significant impact on RC degradation. As seismic actions are of primary interest, a nonlinear hysteresis model is necessary. After reviewing some available literature, the modified hysteresis model proposed by Ibara Medina Krawinkler was chosen for its comprehensive degradation parameters containing also a cyclic degradations parameter. For numerical investigation, the OpenSees finite element software, designed for such research, was selected. The RC structure is modelled using elastic beam elements and zero-length plastic hinges in predefined zones derived from global collapse analysis. The chosen hysteresis model (MODIMK) is assigned to these hinges, with equations developed for five hysteresis degradation parameters for a calibration purpose. The model appropriateness of the model performance is checked through an application using experimental data taken from the literature. To incorporate reinforcement corrosion effects, equations correlating a given characteristic corrosion level (CL) with degradation model parameters were developed. A hybrid approach (Implicit/Explicit) was adopted to calibrate the model using experimental test results. Corrosion degradation effect on dimensional and material characteristics were explicitly considered. The hysteresis cyclic degradation parameters, however, were calibrated using the Random-Mutation Hill-Climbing algorithm. Implicit consideration was given to other unforeseen effects, such as transverse reinforcement corrosion and steelconcrete bond, through calibration of cyclic degradation parameters using the same experimental results. As an application, a nonlinear dynamic analysis of a full-scale RC Road Bridge with corroded piers was performed assuming a high seismic zone. Results indicated a decrease in structural capacity with increasing corrosion levels, with corroded piers dissipating less energy. Additionally, corrosion effects were found to be highly dependent on the type and the intensity of the earthquake acceleration time histories.
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Durabilité des ciments à l'addition minérale activée
(ENSTP-FJ, 2023-06-22) Kahlouche, Ramdane; Badaoui, Azhar
Ce travail traite la possibilité de valoriser le laitier d'El-Hadjar dans l'industrie du ciment afin de développer un liant durable et de contribuer à la protection de l'environnement en réduisant les émissions de dioxyde de carbone associées à la production de ciment. L'étude porte en premier lieu sur la substitution du ciment par de laitier (10%, 30% et 50%) et l'activation de celui-ci en utilisant trois types d'activateurs alcalins (l’hydroxyde de sodium, le silicate de sodium et le carbonate de sodium) à des dosages différents. Les effets de la substitution du ciment par le laitier ainsi que le type, le dosage et le module de silicate (Ms=Si2O/Na2O) de l'activateur alcalin ont été étudiés sur les propriétés du mortier à l’état frai et durci ainsi que sur la durabilité vis-à-vis l’attaques de sulfates et d'acides (chlorhydrique et sulfurique). En dernier lieu l'ouvrabilité des bétons à base de ciment Portland, de ciment au laitier et de laitier activé par le silicate de sodium ; ainsi que leurs propriétés à l’état durci sont étudiées. Les résultats indiquent que le silicate de calcium hydraté (CSH) est le principal produit d'hydratation du laitier activé par les alcalins. Cependant, en fonction du type d'activateur, d'autres produits d'hydratation ont été formés. Ce dernier a un temps de prise plus court par rapport au ciment Portland, contrairement au ciment au laitier qui a un temps de prise plus long. L'activation du laitier par les alcalins présente une grande stabilité aux acides et aux attaques de sulfates. De plus, l'activation par le silicate de sodium est l'activateur le plus performant en termes de développement de la résistance mécanique. Cependant, il présente les valeurs les plus élevées de retrait, contrairement à l'activation par le carbonate de sodium, qui a les valeurs les plus basses, mais développe une faible résistance mécanique à court terme. L'augmentation du dosage de l'activateur entraîne une augmentation de la résistance mécanique, du retrait au séchage et de la chaleur d'hydratation, mais elle réduit le temps de prise. L'effet de la substitution du ciment par le laitier et son activation alcaline dans le béton est similaire à celui observé dans le mortier. Le béton de laitier activé par les alcalins a montré la plus faible sorptivité capillaire, mais l'absorption totale et la porosité ont montré les valeurs les plus élevées. L'incorporation de laitier a augmenté l'absorption totale et la porosité, mais a réduit l'absorption capillaire. Ces paramètres d'absorption diminuent avec l'âge pour tous les bétons.
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Etude de l’affouillement et de la vulnérabilité des piles de pont
(ENSTP-FJ, 2023-06-24) Annad, Mohamed; Lefkir, Abdelouahab
La présence d'obstacles sur un cours d'eau peut entraîner un processus d'excavation et de décapage du lit, engendrant des conséquences néfastes pour les structures riveraines, en particulier les ponts dont les piles et les culées sont en contact avec le courant. L'action hydrique abrasive qui se forme autour de ces obstacles peut causer un affouillement localisé du sol, mettant ainsi en danger la stabilité des structures. L'affouillement correspond à l'érosion des sédiments entourant les infrastructures construites sur les cours d'eau, ce qui en fait une source permanente et omniprésente de vulnérabilité pour ces ouvrages. Cette vulnérabilité est particulièrement notable dans les régions au climat aride ou semi-aride, où les cours d'eau sont intermittents, comme c'est le cas en Algérie. Bien que l'affouillement puisse sembler anodin, il représente en réalité un danger important pour les ouvrages situés sur les cours d'eau. Sa compréhension approfondie et une maîtrise constante de son évolution sont donc indispensables. Le processus d'affouillement est complexe et dépend de plusieurs paramètres, ce qui engendre de multiples configurations du phénomène. Dans ce contexte, la thèse présentée ici vise à étudier le comportement des ponts face à l'affouillement en proposant une nouvelle démarche basée sur des courbes de fragilité. Elle analyse également la rupture des ponts affouillés par flambement. Afin d'évaluer correctement le comportement des ponts face à l'affouillement, il est essentiel de caractériser les incertitudes relatives à ce phénomène en explorant les facteurs qui peuvent influencer son développement et son intensité, ainsi que les méthodes de prédiction. L'affouillement résulte de l'interaction de plusieurs domaines tels que l'hydraulique, la géotechnique et le génie civil, et dépend de multiples facteurs tels que la nature du sol, la géométrie du lit de la rivière, les conditions hydrodynamiques et la présence d'obstacles. Dans cette thèse, l'impact de chacun de ces facteurs a été étudié afin de mieux comprendre le phénomène de l'affouillement. Dans sa globalité, cette thèse aborde différentes problématiques liées à l'affouillement, telles que le processus de déclenchement et d'évolution de ce phénomène, ses caractéristiques, ses méthodes de prédiction et son impact sur la durabilité des ponts. Elle explore également les contre-mesures permettant d'atténuer ses effets. L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer la compréhension de l'affouillement et de ses conséquences sur les ponts.