Mechanical behavior of rammed earth walls under Pushover tests - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2017

Mechanical behavior of rammed earth walls under Pushover tests

Comportement mécanique des murs en Pisé soumis à la poussée progressive

Abstract

Determining the mechanical behavior of rammed earth walls is a highly important feature giving that there is a renewed interest in the use of the natural material in building construction. On one hand, it contributes to finding suitable and appropriate ways for the conservation and restoration of these building and on another hand, it draws new recommendations for the conception of new rammed earth structures with respect to new building regulations (earthquake building guideline, new thermal regulation).In this context, this thesis investigates the behavior of rammed earth walls subjected to lateral loading. Four unstabilized rammed earth walls were tested under a combination of vertical and monotonic pushover tests up to failure. The shear behavior of these walls is studied along with the failure modes by means of digital image correlation. Results showed that the response of the rammed earth is characterized by significant non-linear behavior with a remarkable ductility. In general, the walls experienced a shear failure due to the failure of diagonal struts. Cracks at the interface between the bottom layers were also observed.The performance of these walls was assessed based on the pushover methodology. The experimental work was completed with the determination of the mechanical characteristics of rammed earth in compression and an investigation of the shear components: cohesion and friction angle of the rammed earth through shear box tests on a different scale. Finally, the relevance of these parameters was tested by performing a numerical model that aims to simulate the experimental tests done on the scale of the walls.
La détermination des comportements mécaniques des murs en pisé est d’une importance capitale dans un contexte où il y a un regain d’intérêt pour l’utilisation de matériaux de construction à très faible impact environnementaux. D’une part, cette étude contribue à trouver des moyens appropriés pour la conservation et la restauration du patrimoine bâti et, d’autre part, permet d’établir de nouvelles recommandations pour la conception de nouvelles structures en pisé dans le respect des règlements de la construction (réglementation thermique et réglementation parasismique).Dans ce contexte, cette thèse étudie le comportement des murs en pisé soumis à des sollicitations horizontales. Quatre murs de terre en pisé non stabilisés ont été testés sous une combinaison de charge verticale et horizontale monotone (type pushover) jusqu'à la rupture. Le comportement au cisaillement et les modes de ruptures de ces murs sont étudiés à l’aide d’une technique de corrélation d’images à grande échelle. Les résultats ont montré que le pisé est caractérisé par un comportement mécanique non linéaire très significatif et une ductilité remarquable. D’une manière générale, les murs ont subi une rupture de cisaillement due à une fissuration principale au niveau de la bielle de compression. Des fissures à l'interface entre les différentes couches ont également été observées.L'évaluation de la performance de ces murs a été effectuée sur la base de la méthodologie pushover. Le travail expérimental a été complété avec la détermination des caractéristiques mécaniques du matériau pisé en compression puis une étude en cisaillement directe (cohésion et angle de frottement) à l’aide de deux boites de Casagrande de tailles différentes. Enfin, l’importance de ces paramètres a été analysée en réalisant des simulations numériques à l’échelle du mur.
Fichier principal
Vignette du fichier
60872_EL_NABOUCH_2017_archivage.pdf (15.33 Mo) Télécharger le fichier
Origin Version validated by the jury (STAR)
Loading...

Dates and versions

tel-01707009 , version 1 (12-02-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01707009 , version 1

Cite

Ranime El Nabouch. Mechanical behavior of rammed earth walls under Pushover tests. Civil Engineering. Université Grenoble Alpes, 2017. English. ⟨NNT : 2017GREAA014⟩. ⟨tel-01707009⟩
799 View
244 Download

Share

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More