Les secousses sismiques sont des catastrophes naturelles, affectant la croûte terrestre, qui peuvent avoir des effets destructeurs majeurs dans les zones urbanisées. Même si des méthodes précises de calcul d'ouvrages en situation sismique existent, il est nécessaire de disposer de méthodes adaptées aux ingénieries mises en oeuvre. L'évolution de la réglementation parasismique (Eurocode 8 et annexes nationales) et du zonage sismique en France fait évoluer de manière significative la nécessité de prise en compte de l'action sismique dans la conception des bâtiments. Dans un calcul sismique, il est indispensable de prendre en compte des effets de la torsion qui peuvent conduire à des conséquences graves, en termes de dommages affectant les ouvrages de génie civil. Le présent travail expose une démarche incluant différents niveaux d'approches pour prendre en compte ce phénomène. Les structures particulièrement visées par ce travail sont les ossatures dites souples et plus spécifiquement les constructions en bois. Une étude paramétrique est menée avec une méthode de combinaison multidimensionnelle pour analyser l'influence de différentes configurations de contreventement sur la sensibilité de l'ouvrage aux phénomènes de torsion. Cette étape est basée sur l'adaptation pour des structures en bois, dans le contexte des Eurocodes (torsion structurale et torsion accidentelle), d'une méthode néozélandaise développée par Priestley et Paulay initialement proposée pour des bâtiments en béton armé. L'étude du comportement des bâtiments en bois en situation sismique s'inscrit dans une approche utilisant la méthode de linéarisation équivalente par coefficient de comportement. L'action sismique peut ainsi être modélisée par des forces statiques équivalentes qui sont ensuite transmises aux éléments structuraux verticaux par des diaphragmes horizontaux. Ce travail permet de définir des distributions d'efforts sismiques sur chaque contreventement avec la prise en compte de la torsion à partir d'une cartographie d'implantation des contreventements et des masses. Cette méthode originale de prise en compte de la torsion est mise en application et l'ensemble des résultats obtenus conduit à la réalisation d'une base de données conséquente sur les effets de la torsion, pour une situation sismique, dans le cas d'un dimensionnement en capacité, avec contreventements ductiles à comportement linéarisé par coefficient de comportement et diaphragmes horizontaux rigides. Après mise en application de cette méthode, une approche numérique du comportement de structures génériques est conduite afin d'illustrer les effets de différents niveaux de simplification inhérents à la méthode originale mise en place. Dans cette étape, les calculs utilisent la méthode des éléments finis en s'appuyant sur le logiciel Cast3m. Les calculs dynamiques sont réalisés sur la base de comportements linéaires ou linéarisés afin d'analyser les effets de différentes méthodes de calcul proposées par l'Eurocode 8, partie 1. Les calculs menés dans cette phase permettent notamment de valider des conditions d'application de méthodes simplifiées pour des structures en bois, et d'approcher les effets de la torsion sur ces structures avec différents degrés de précision.

La thèse retrace l'évolution des territoires urbains toulousains. Les échanges, maelstrom complexe, sont un des ferments les plus puissants du processus d'urbanisation. Chaque monde historique présente des logiques spécifiques d'échanges en fonction des mentalités et des sensibilités, des sociabilités urbaines, du contexte international, des progrès technologiques, etc. Dans cette évolution, plusieurs tournants modifient profondément la structure des échanges, mais l'un d'entre eux constitue une rupture plus importante : la modernité. C'est pourquoi la thèse est séparée en deux parties, la première décrivant la formation de la ville et son histoire jusqu'au XIXe siècle, la seconde exposant l'entrée en modernité et le développement urbain depuis le XVIIIe siècle. Le but de la thèse est de souligner cette rupture et d'en mesurer les conséquences. Avec l'étalement urbain, les archipels de l'échange génèrent de nouveaux territoires, bien sûr du point de vue économique et aussi de celui de l'imagination. Après avoir été la capitale provinciale d'une région agricole, l'établissement urbain toulousain d'aujourd'hui est un bon exemple illustrant cette mutation territoriale qui produit de nouvelles polarisations.

Les mutations récentes du capitalisme, où la " connaissance " tend à remplacer les ressources naturelles et le travail physique comme outils de croissance économique, transforment en profondeur les villes contemporaines. Dans ce contexte, les villes dites " post-fordistes " adaptent leurs structures productives, spatiales et socio-organisationnelles aux exigences de la nouvelle économie. L'une des manifestations les plus claires de ces mutations réside dans la multiplication de grands projets développés au cœur des villes : " Districts Technologiques ", " Districts de l'Innovation ", " Cités du Design ", " Cités du Multimédia ", " Quartier des Sciences ", " Quartiers de la Création ou de l'Innovation " etc. Pour comprendre ce phénomène nous avons réalisé une analyse comparative de quatre projets mis en œuvre dans trois villes : Barcelone (22@barcelona), Buenos Aires (Distrito Tecnológico ; Distrito de Diseño) et Grenoble (projet GIANT /Presqu'île). A travers cette étude nous avons cherché à répondre à deux questions fondamentales. Ces projets préfigurent-ils l'émergence d'un nouveau " Modèle Territorial de l'Innovation " (MTI), le modèle des " Systèmes Urbains Cognitifs " (SUC) ? Dans quelle mesure les caractéristiques distinctives des SUC font de ces sites des supports privilégiés de production et de diffusion d'innovations ?

La croissance de la consommation par les villes de ressources naturelles est un facteur déterminant dans l'altération de la biosphère. Pour comprendre le processus du changement du rapport entre la ville et la biosphère, transition socioécologique dans le cas particulier de la ville, nous avons caractérisé la ville comme étant tributaire de la ressource 1 externe en termes matériel et écologique. On s'intéresse dans ce travail à la relation entre la demande en énergie de la ville, l'évolution du système d'approvisionnement urbain et extra urbain en énergie, et le bassin d'approvisionnement en ressource énergétique avec le cas de l'agglomération parisienne. Pour ce faire, nous avons d'une pan tenté d'évaluer la pression environnementale effectuée pour la consommation énergétique urbaine. métabolisme urbain, en utilisant la. méthode d'analyse de flux d'énergie et de matière (AFME). L'AFME s'intéresse à mesurer le métabolisme d'une société et inclut par conséquent la consommation énergétique technique (pour le chauffage, le transport, l'industrie) 1 ainsi que l'alimentation humaine et animale consommée dans la ville. La consommation énergétique urbaine est évaluée par la demande énergétique totale (DET), indicateur de pression environnementale. dans le but de mesurer la 1 consommation d'énergie primaire en amont pour l'approvisionnement en énergie finale du territoire. On essaie ensuite de mettre en parallèle l'évolution de la DET pour l'énergie technique et l'évolution du rayon d'approvisionnement de i cette dernière au fur et à mesure de la croissance urbaine.

Les éléments bâtis du tissu urbain modifient fortement les paramètres microclimatiques à l'échelle locale en perturbant la distribution de l'écoulement du vent et en amplifiant les transferts de chaleur entre les surfaces. Le bilan énergétique thermo-radiatif des espaces extérieurs est ainsi étroitement lié à la nature et à la morphologie des arrangements de bâtiments. Ce travail de recherche vise à étudier par le biais de la modélisation et de la simulation numérique la relation entre la morphologie urbaine spécifique des éco-quartiers, le microclimat et le confort ou l'inconfort thermique dans les espaces publics extérieurs. Pour caractériser cet impact, nous avons développé une approche numérique basée sur un couplage entre un modèle CFD (Code_Saturne développé par EDF) et un modèle thermo-radiatif (Solene développé par le laboratoire CERMA). Les paramètres physiques simulés (température de surface, température de l'air, vitesse du vent et énergie cinétique turbulente) permettant d'évaluer les indices de confort du milieu extérieur ont été comparés avec les données de mesure obtenues durant la campagne expérimentale EM2PAU (Nantes, 2010-2011) afin de valider la pertinence et la robustesse du modèle numérique développé. Nous avons par la suite appliqué le modèle numérique développé à trois configurations d'éco-quartiers représentatives d'une forme urbaine particulière afin d'analyser leurs impacts sur le confort extérieurs. Les résultats de cette étude ont été croisés avec ceux de l'étude des indicateurs physico-morphologiques menée en parallèle pour évaluer les effets de la géométrie urbaine sur les ambiances dans les espaces extérieurs. Les conclusions de cette recherche ont abouti à l'élaboration de quelques recommandations sur la conception des éco-quartiers pour les architectes et les urbanistes.

Dans le contexte transitionnel de Đổi Mới (Rénovation - réforme économique nationale du Vietnam appliquée depuis 1986), l'urbanisation de Hanoi a fait apparaître des quartiers de ruelles, les zones résidentielles constituées de ruelles petites et sinueuses qu'on peut rencontrer quasi partout dans la ville. L'existence de ces quartiers représente certains enjeux du développement urbain de la capitale du Vietnam. À partir d'un premier constat sur la forme particulière de ces quartiers, cette étude examine comment les habitants s'adaptent aux conditions de vie générées par la production de logements, la fourniture des services urbains essentiels et les configurations spécifiques de l'espace public. Pour répondre à cette problématique, nous avons mené des observations directes et des enquêtes sociales auprès des ménages habitant dans les ruelles de trois quartiers représentatifs de la ville. Les résultats nous montrent qu'en s'adaptant aux contextes et aux dispositifs techniques en présence, les habitants jouent un rôle actif en adaptant les espaces et les dispositifs techniques, sous forme d'alternatives - à la fois choix techniques et pratiques sociales. À travers ces alternatives, les habitants participent directement à la production de l'espace urbain, à la formation et à l'évolution de la morphologie urbaine, à l'évolution des dispositifs techniques des services d'électricité, d'eau, d'assainissement et de collecte de déchets ménagers, et à la production de l'espace public du quotidien. À partir de l'analyse de ces pratiques sociales et de leurs influences sur la ville, la thèse détaille les dimensions alternatives de l'urbanisation de Hanoi, dont témoignent les quartiers de ruelles.

Ce travail de recherche doctorale interroge l'accessibilité sociale et économique au logement. Il est centré sur une recherche prospective de nouvelles formes et de nouveaux modes de production d'habitat écoresponsable qui privilégient un développement local. La question de l'habitat est centrale dans une société où l'accès de tous à un logement de qualité devient de plus en plus difficile et où le secteur de la construction doit évoluer pour réduire son empreinte écologique. À l'instar de la France, la Saône-et-Loire est confrontée à des enjeux sociaux, économiques, culturels et environnementaux complexes et en évolution, auxquels elle doit s'adapter pour garantir un développement durable sur son territoire. Dans le domaine de l'habitat, ceci oblige à explorer de nouvelles solutions en termes de formes et de modes de production. Dans un premier temps, une analyse des enjeux, potentiels et freins du territoire a été menée, basée sur des enquêtes de terrain croisées avec des références extérieures. Au regard de cette phase exploratoire s'est fondée une réflexion prospective pour comprendre et éclairer les possibles, faire émerger des pistes stratégiques, urbanistiques, architecturales ou constructives. Cette recherche a saisi l'opportunité d'une demande de réflexion de la part d'élus du département. Elle vise à constituer une aide à la décision pour l'orientation des politiques territoriales locales avec un regard d'architecte sur les nouvelles pensées du logement accessible. Elle contribue également à mettre en place une démarche pour mieux se saisir de la question de l'habitat et du développement d'un territoire, qui pourrait être applicable à d'autres situations.

En quoi et comment l'étude des rythmes de marche rejoint-elle une approche de la ville par le corps ? Cette question qui traverse ce travail, est aussi celle que nous formulons en direction de la conception architecturale et urbaine des espaces publics contemporains. En choisissant de contribuer aux recherches sur la marche en ville et en nous consacrant à l'étude des rythmes de marche, nous avons choisi de nous intéresser particulièrement à la définition de l'espace du mouvement, c'est-à-dire à l'importance, au niveau de la perception, de l'établissement d'une relation à l'environnement qui n'en appelle pas à une expérience finalisée de la réalisation d'un parcours d'un point de départ à un point d'arrivée, mais à celle de l'avènement d'une présence. De quelle manière s'établit cette relation à l'environnement qui nous ouvre à cette expérience de parcourir la ville sur le mode des variations présentielles ? Comment peut-on envisager concevoir l'espace public urbain selon ce mode du mouvement des corps et de l'espace ? En explorant cette problématique, nous inscrivons notre travail dans le champ des ambiances architecturales et urbaines, en revendiquant pour la marche à la fois sa dimension d'expérience sensible de la ville par le corps mais aussi, par l'engagement du corps qu'elle permet, la disposition à une posture pouvant enclencher le processus de conception. Notre étude a porté sur deux terrains : l'esplanade de la BnF et la passerelle Simone de Beauvoir à Paris. Entre immersion, recueil de paroles en marche et travail vidéographique, au détour de la post modern dance et de la danse contemporaine, notre recherche croise les dimensions sensibles, spatiales du mouvement et des émotions de la marche. Les analyses menées s'attachent à découvrir et restituer les mouvements de l'expérience présentielle de ces terrains d'étude. Ces observations pourront intéresser le milieu de la conception en l'amenant à une réflexion sur la composition des espaces publics en termes de conditions d'appuis des corps en marche permettant d'établir une relation à l'environnement dans le mouvement. Cette recherche ouvre aussi à un questionnement sur la façon dont une approche par l'esthétique de l'ambiance peut s'instaurer en critique de la conception architecturale et urbaine par le mouvement.

L'inertie thermique constitue un atout essentiel pour stocker l'énergie reçue par le bâtiment et la restituer quand cela est nécessaire : elle permet d'emmagasiner les apports gratuits issus du rayonnement solaire pour réduire les consommations énergétiques liées au chauffage en présence d'une isolation performante. En été, son association à la ventilation nocturne contribue à évacuer l'énergie stockée au cours de la journée limitant ainsi les surchauffes à l'intérieur du bâtiment. Une exploitation optimale de l'inertie passe par une sélection appropriée des matériaux de construction lors de la phase d'avant-projet et par le développement de stratégies visant à exploiter leur capacité de stockage. Les outils de simulation thermique dynamique dont on dispose permettent de modéliser de façon assez précise les transferts de chaleur dans l'enveloppe du bâtiment mais leur niveau de finesse n'est pas nécessairement adapté aux besoins des concepteurs au moment de faire les choix les plus fondamentaux. Néanmoins ils demeurent indispensables non seulement pour la validation de ces choix mais aussi pour le développement de méthodes destinées à améliorer l'exploitation de l'énergie avant de procéder à la réalisation d'un projet. Ce travail a consisté à développer une méthodologie de conception basée sur deux approches complémentaires : la première approche permet de décrire le comportement détaillé du bâtiment à l'aide d'un modèle de simulation dynamique performant développé dans la plateforme SimSPARK qu'on a eu l'occasion de comparer aux mesures expérimentales de la plateforme INCAS. La seconde est basée sur le développement de l'outil simplifié CoSPARK qui à partir de la connaissance de quelques éléments clés, permet de déterminer les caractéristiques appropriées de l'enveloppe pour favoriser la performance énergétique des bâtiments. La dernière partie de ce travail a été consacrée à l'optimisation de stratégies d'une part en activant l'inertie thermique dans le cas d'une ventilation nocturne adaptative pour l'été et d'autre part en réduisant les consommations de chauffage en hiver dans le cas d'un plancher couplé à une installation solaire en utilisant le modèle de référence SimSPARK.

Ce travail de recherche doctorale interroge les modes de construction et l'accessibilité financière à l'habitat. Il est centré sur une recherche prospective de nouveaux modes de production d'un habitat économique qui valorisent les ressources du territoire, en l'occurrence celui de la Saône-et-Loire, et privilégient un développement local. À une époque où les enjeux d'attractivité d'un territoire sont autant liés à l'emploi qu'à la qualité de vie que l'on peut y trouver, la question de l'habitat est majeure. Le développement d'un habitat attractif, économiquement accessible et qui favorise les filières locales, en plus de réduire l'empreinte écologique du secteur de la construction, participerait au développement économique du territoire. Ceci oblige à explorer de nouvelles solutions, notamment en termes de modes de production et d'utilisation des ressources locales. Dans un premier temps, l'analyse des enjeux, potentiels et freins du territoire s'est fondée sur des enquêtes de terrain menées auprès d'acteurs et d'entreprises locales, croisées avec des références extérieures. Au regard de cette phase exploratoire, la deuxième étape s'est fondée sur une réflexion prospective. Il s'agissait de comprendre et éclairer les possibles, de faire émerger des pistes pour d'autres formes et d'autres modes de production de l'habitat. Ces pistes se traduisent en propositions de principes organisationnels, architecturaux et constructifs. En termes de valorisation, plusieurs étapes de ce travail ont fait l'objet d'expositions et de conférences dont l'objectif était double. Il s'agissait, d'une part, de communiquer avec les acteurs locaux sur l'avancement de la recherche et de diffuser auprès du grand public des exemples de réalisations architecturales remettant en question la conception traditionnelle de l'habitat, tout en valorisant les ressources locales, et, d'autre part, d'amorcer une discussion, un débat avec les acteurs locaux afin d'affiner l'analyse et les propositions avancées en intégrant leurs apports à la réflexion, dans une démarche itérative.