Nantilus
Thermomechanical behaviour of bituminous lavers containing rigid inserts for eRoads
En général, quatre facteurs doivent être pris en compte avec précision et simplicité lors de la conception des chaussées souples : le trafic et la charge, les conditions environnementales, les propriétés des matériaux et les critères de défaillance (HUANG, 2004). L'inclusion de technologies de...
Enregistré dans:
| Auteurs principaux : | , , , , |
|---|---|
| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Thermomechanical behaviour of bituminous lavers containing rigid inserts for eRoads / Talita De Freitas Alves; sous la direction de Thomas Gabet et de Rosângela Motta |
| Publié : |
2022 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
|
| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Génie civil : Ecole centrale de Nantes : 2022 Thèse de doctorat : Génie civil : Universidade de São Paulo (Brésil) : 2022 |
| Sujets : |
| Résumé : | En général, quatre facteurs doivent être pris en compte avec précision et simplicité lors de la conception des chaussées souples : le trafic et la charge, les conditions environnementales, les propriétés des matériaux et les critères de défaillance (HUANG, 2004). L'inclusion de technologies de charge de véhicules en mouvement à l'intérieur des infrastructures routières modifie non seulement la disposition commune des couches, mais également la réponse globale de la structure aux sollicitations thermiques et mécaniques. Afin de quantifier l'impact de ces inclusions sur les performances des chaussées, cette étude propose des méthodologies à la fois numériques et expérimentales pour mesurer les évolutions de température, de contraintes et de déformations au sein des routes électrifiées (eRoads). Au moyen de simulations thermo-viscoélastiques transitoires en 2D en utilisant la Méthode des Éléments Finis (MEF), des profils routiers traditionnels et électrifiés ont été soumis aux fluctuations de température quotidiennes et au trafic.L'eRoad étudiée contient des rails électrifiés encastrés dans la couche de roulement bitumineuse, un cas particulièrement intéressant en raison de son exposition directe au trafic et au climat. La réponse des structures a été analysée et comparée à des valeurs admissibles couramment évaluées pour prédire l endommagement. En laboratoire, un test thermique a été proposé pour évaluer les échantillons eRoad subissant des cycles chauds et froids au moyen de la technique de Corrélation d'Images Numériques (CIN). Les champs de déformation mesurés numériquement et expérimentalement conduisent à la même conclusion : les inserts rigides génèrent des contraintes supplémentaires le long de l'interface de l'unité de chargement et de la couche bitumineuse dues uniquement aux fluctuations quotidiennes de température. Le modèle thermo-viscoélastique proposé et le montage expérimental ont un grand potentiel pour évaluer des profils de chaussée innovants (eRoads inductives et conductrices). In general, four factors need to be accurately and simply accounted for on the design of flexible pavements: traffic and loading, environmental conditions, materials properties and failure criteria (HUANG, 2004). The inclusion of charge-while-drive technologies inside road infrastructures modifies not only the common disposal of layers, but also the overall response of the structure to thermal and mechanical loadings. In order to quantify the impact of these inclusions on the performance of flexible pavements, this study proposes both numerical and experimental methodologies to measure temperature, stress and strain evolutions within electrified roads (eRoads). By means of transient 2-D FEM thermo-viscoelastic simulations, traditional and electrified road profiles were subjected to daily temperature fluctuations and to traffic.The eRoad studied contains electrified rails embedded in the bituminous wearing course, a case of particular interest due to its direct exposure to traffic and climate. The response of the structures was analysed and compared to admissible values commonly assessed to predict distresses. In laboratory, a thermal test was proposed to evaluate eRoad specimens undergoing warm and cold cycles by means of Digital Image Correlation (DIC) technique. The strain fields measured numerically and experimentally lead to the same conclusion: the rigid inserts generate additional strain along the interface of the charging unit and the bituminous layer solely due to daily temperature fluctuations. The thermos-viscoelastic model proposed and the experimental set-up have a great potential to assess innovative pavement profiles (inductive and conductive eRoads). |
|---|---|
| Variantes de titre : | Comportement thermomécanique des couches d'enrobé bitumineux contenant des inserts rigides pour les eRoads. |
| Notes : | Thèse soutenue en co-tutelle Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Université Gustave Eiffel (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Eshan Dave (Président du jury) ; Thomas Gabet, Rosângela Motta, Eshan Dave, Romain Balieu, Michel Coret, Jamilla Teixeira (Membre(s) du jury) ; Eshan Dave, Romain Balieu (Rapporteur(s)) |
| Configuration requise : | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |