Tandis que l'emploi des techniques de renforcement des structures s'est largement généralisé et diversifié, les méthodes de calcul et de simulation du comportement de telles structures, par nature composites, exigent encore de nombreux développements, tant sur le plan théorique (recours aux techniques d'homogénéisation), que numérique. Ainsi, dans le domaine du génie civil, une modélisation qualifiée de multiphasique a été récemment proposée pour les ouvrages en sols renforcés par inclusions linéaires continues souples (terre armée, géotextiles, etc.) ou raides (inclusions "rigides", pieux, etc.).Ce présent travail a pour but de développer une méthode de calcul rapide et fiable, à travers cette modélisation multiphasique, pour le dimensionnement vis-à-vis de sollicitations dynamiques dans le cas où l'ouvrage est renforcé par un groupe de pieux ou d'inclusions rigides, en se restreignant au cas de l'élastodynamique, c'est à dire d'un comportement élastique linéaire des différents constituants du sol renforcé. Il consiste d'une part à analyser la propagation d"ondes sismiques au sein du massif renforcé et d'autre part à mettre en oeuvre un outil numérique basé sur la méthode des éléments finis pour déterminer les fonctions d'impédance d'un sol renforcé par un réseau régulière d'inclusions vertical. D'où les effets de l'interaction sol-inclusions, ainsi de flexion et de cisaillement des inclusions sont pris en compte. / The reinforcement of structures in becoming an increasingly used technique, although the simulation and design of such structures still require many developpements both in theory (use of homogenization techniques) and numeric. Thus, in the civil engineering domains, a qualified multiphase model has been recently proposed for soil reinforced by continuous linear inclusions flexible (reinforced earth structures, geotextiles, etc. ) or stiff (rigid inclusions, piles, etc.).The present work aims to develop a fast and reliable method of calculation, through such a multiphase model, for the design with dynamic load applied on reinforced soil by a group of piles or rigid inclusions, by restricting the elastodynamic case, that is a linear elastic behavior for both constituents. It consists firstly to analyze the propagation of seismic waves in the solid reinforced and secondly to implement a fem.-based numerical code for determining the impedance functions of a reinforced soil by a regular vertical network inclusions. In this model, the interacton soil-inclusions and also the shear and flexural effects of inclusions are both taken into account.

Les massifs en terre renforcés par géosynthétiques, à parement souple, sont couramment utilisés en France pour leur fonction de soutènement. L'étude présentée dans ce mémoire se focalise sur leur capacité à remplir également la fonction de portance lorsque le massif est chargé localement en tête. L'ouvrage rassemble ainsi toutes les fonctions d'une culée de pont. Une expérimentation en vraie grandeur est présentée en détail (programme GAR.D.E.N.) : deux différents profils instrumentés sont menés à la rupture à l'aide d'un chargement localisé en tête. Une méthode de prédimensionnement de ce type d'ouvrage est proposée. Il s'agit de l'adaptation de la méthode double-blocs basée sur le principe du calcul à l'équilibre limite. Cette méthode est en effet assez largement utilisée pour l'étude de la stabilité d'ouvrages non surchargés ou uniformément surchargés. Deux axes de développement sont abordés. D'une part le caractère déformable des renforcements est pris en compte. D'autre part, l'action localisée du chargement en partie supérieure du massif est modélisée par une nouvelle répartition de ces efforts qui assurent l'équilibre du massif renforcé surchargé. Ces approches sont satisfaisantes en comparaison aux données expérimentales.

L'auteur aborde dans ce mémoire l'étude expérimentale des ouvrages renforcés par des géosynthétiques en nappes horizontales, à partir d'un modèle analogique plan de Schneebell. L'originalité de l'étude réside dans l'association des nappes avec un parement cellulaire. L'introduction générale est consacrée à la présentation des différents types de murs de soutènement cellulaires. On envisage: les massifs non renforcés à parement cellulaire gravitaire, les massifs à parement gravitaire associés à un renforcement éventuel et les massifs renforcés à parement cellulaire non gravitaire. Le chapitre 1 expose le calcul des ouvrages renforcés par des nappes géosynthétiques à l'aide de deux méthodes d'équilibre limite : la méthode "Double blocs " et la méthode des perturbations ; le chapitre II présente la modélisation bidimensionnelle de ces massifs, Dans les chapitres III, IV et V sont présentés les nombreux résultats expérimentaux obtenus à partir de l'étude paramétrique pour trois inclinaisons du parement : 60°, 80° et 90°. On montre: les effets de l'espacement entre des nappes, de la tension de rupture des nappes, de la longueur de l'armature, de l'inclinaison du parement, du type de parement, sur la stabilité du massif. Les résultats expérimentaux ont systématiquement servi de validation à la méthode de calcul originale proposée pour l'étude de stabilité de ces ouvrages. Enfin, le chapitre VI présente l'étude préliminaire pour la détermination des contraintcs dans de tels massifs renforcés, ceci afin de calculer plus précisément les efforts d'ancrages des armatures. Cette étude laisse entrevoir des prolongements intéressants.

Cette thèse étudie le comportement de remblais en sol renforcé lors du passage de trains par simulation numérique. Il s'agit de déterminer si les trains à grande vitesse ont un impact particulier sur ce type d'ouvrage. Après un état de l'art des remblais en sol renforcé et de la modélisation numérique de problèmes ferroviaires, les résultats du chargement harmonique d'un remblai expérimental en Terre Armée sont analysés. Ils montrent que les valeurs des tractions dans les armatures, des contraintes et déplacements dans le massif dépendent de la fréquence de la sollicitation, c'est-à-dire de la vitesse de passage du train. On construit un modèle 3D aux éléments finis pour reproduire cette expérience. Il permet de retrouver les valeurs expérimentales avec une bonne précision, en mettant en avant l'importance du choix des lois de comportement du sol, du parement et des armatures. Ce modèle avec ses paramètres est alors utilisé pour discuter du comportement local de l'interface armature/remblai au cours d'un chargement harmonique en régime établi. Le confinement varie beaucoup le long des armatures supérieures au cours du chargement dynamique, tandis que les tractions sont peu affectées par le chargement dynamique. Cependant, malgré ces variations au cours du temps, la stabilité de l'interface reste peu affectée par rapport au cas d'un chargement statique. Un second modèle a été développé pour représenter un remblai de taille plus importante, en utilisant la modélisation multiphasique et en utilisant un repère mobile pour prendre en compte le déplacement du train. Les aspects théoriques et l'implémentation de ce modèle dans le code CESAR-LCPC sont détaillés. On l'utilise pour effectuer une étude tri-dimensionnelle d'un remblai renforcé. Elle met en évidence la faible influence de la vitesse de la charge sur la réponse de l'ouvrage, dans le cas d'un remblai rigide ayant des caractéristiques tirées du remblai expérimental. Dans le cas d'un remblai moins rigide, la vitesse d'un TGV peut s'approcher de la vitesse des ondes de cisaillement dans le massif avec des conséquences significatives au sein de la structure. Finalement, les valeurs expérimentales et les deux modèles numériques développés présentent les mêmes tendances : l'effet dynamique du passage du train a pour conséquence une augmentation des déplacements et une variation du confinement des armatures, tandis que les niveaux de traction sont peu affectés par la charge, ce qui nous incite à conclure que la vitesse du train n'est pas significativement pénalisante sur la stabilité des remblais pour les paramètres issus de l'analyse du remblai expérimental. Toutefois, ces résultats dépendent fortement de la géométrie de la structure, de la façon de modéliser le train, des lois de comportement et des valeurs des paramètres retenus pour le sol, le parement et l'interface sol/armature / This study focuses on the numerical modeling of the Mechanically Stabilized Earth (MSE) walls behavior under High Speed Train (HST) loading. First, the state of the art in reinforced earth as well as in railway dynamics modeling is analyzed. Then we present results coming from the testing of a one-scale reinforced embankment submitted to harmonic loading. They indicate that tensile forces in reinforcements, stresses and displacements depend on loading frequency which is related to train speed. One proposes a 3D Finite Element Model (FEM) in order to numerically reproduce this experimentation. The numerical results fit reasonably well with the experimental ones, highlighting the great importance of the choice of the constitutive law for the soil, reinforcement and facing. The same model is used to locally investigate the soil/reinforcement interface behaviour during a harmonic loading in steady-state. The confining pressure presents significant variations along the reinforcement strip during the dynamic loading while tensile forces are less affected by the load. Nevertheless, the global interface stability remains acceptable compared to a static load. A second numerical model is proposed, which represents a bigger embankment. The multiphase model is used to represent the reinforced soil and moving coordinates are used to take into account the moving train. Theoretical developments of this model and its implementation into CESAR-LCPC FEM code are detailed. The results indicate that the train speed does not play a big role in the overall response of the structure, in the case of a stiff reinforcement comparable to the experimental one. If the embankment is weaker, the HST speed may be close to shear waves speed within the soil, which has significant consequences into the structure, particularly on the stability of the soil/reinforcement interface. Globally the experimental results and those coming from both numerical models present the same trends: the dynamic effect coming from the train passing leads to the in-crease of displacements and confining pressure close to the highest strips, while tensile forces are less affected by the load. This leads us to the conclusion that the train speed does not have a significant effect on the stability of MSE walls, at least for embankments having similar parameters than the experimental one. However these results strongly depend on the embankment geometry, the way to model the train and the parameters and constitutive laws chosen for the soil, the soil/reinforcement interface and the facing