Contribution à la modélisation des interfaces dans les structures maçonnées

Fazia Fouchal (1) , Isabelle Titeux (1) , Frédéric Lebon (1)

1 LMA - Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille]

The aim of our study consists to model the interfaces in masonry structures taking into account the main mechanical phenomena which control their rupture such as adherence, slip, friction, the damage, etc. It is necessary to determine experimentally the behaviour laws and the numerical values of the mechanical characteristics of masonry to be taken into account in our model. Masonries are materials which have various properties according to directions because to the joints of mortars which behave like plans of weakness. Several factors can explain the difficulty in modelling a masonry: the anisotropy, the dimensions of the blocks (stones or bricks), the thickness of the joints, the intrinsic properties of the blocks and the mortar, the relative position of the horizontal joints and the vertical joints as well as the setting (made by hand). Consequently, usually masonry constitutes an anisotropic and inelastic assembly characterized by a tensile and often low strength. In order to better understand the mechanical behaviour of the interfaces and to define their mechanical characteristics, we carried out some experimental tests on various prisms of masonry made up of two and three bricks (full and dig) connected by joints of the mortar.

L’objectif de notre étude consiste à modéliser les interfaces dans les structures maçonnées en prenant en considération les principaux phénomènes mécaniques qui gouvernent leur rupture tels que l’adhérence, le glissement, le frottement, l’endommagement, etc. Pour cela il est nécessaire de déterminer expérimentalement les lois de comportement et les valeurs précises des caractéristiques mécaniques de la maçonnerie qui seront à prendre en compte dans les modèles. Les maçonneries sont des matériaux composites qui présentent des propriétés différentes selon les directions, à cause des joints de mortiers qui se comportent comme des plans de faiblesse. Plusieurs facteurs peuvent expliquer la difficulté pour modéliser une maçonnerie : son anisotropie, les dimensions des blocs (pierres ou briques), l’épaisseur des joints, les propriétés intrinsèques des blocs et du mortier, la disposition des joints d’assise et des joints verticaux ainsi que la mise en œuvre (le « coup de main » de l’homme). Par conséquent, la maçonnerie constitue généralement un assemblage anisotrope et inélastique caractérisé par une résistance à la traction souvent faible. Afin de mieux comprendre le comportement mécanique des interfaces et de définir leurs caractéristiques mécaniques, nous avons effectué des essais expérimentaux sur différents prismes de maçonnerie composés de deux et de trois briques (pleines et creuses) connectées par des joints du mortier.

Domaines: Mécanique des structures [physics.class-ph]; Mécanique des structures [physics.class-ph]

Fazia Fouchal, Isabelle Titeux, Frédéric Lebon. Contribution à la modélisation des interfaces dans les structures maçonnées. 17e Congrès Français de Mécanique, Aug 2005, Troyes, France. ⟨hal-00108991⟩