Thèse : Médecine : Paris : 1835. / N° d'ordre : 1.

Les comportements dynamiques d’une famille de structures réticulées, c’est-à-dire constituées d’un réseau de poutres, sont étudiés à l’aide de la méthode d’homogénéisation des milieux périodiques discrets. Cette dernière permet de construire, de façon rigoureuse et en lien avec la microstructure, un milieu continu équivalent à l’échelle macroscopique lorsque la taille de la cellule de base est très petite par rapport à la longueur d’onde. Le domaine d’application de cetteméthode est également étendu à des fréquences plus élevées pour lesquelles les éléments de la cellule peuvent entrer en résonance en flexion. Cela se traduit à l’échelle macroscopique par des propriétés apparentes qui dépendent de la fréquence et par des bandes de fréquences interdites associées aux modes de flexion des éléments. Les structures considérées sont constituées par la répétition périodique de portiques non contreventés. Contrairement aux milieux massifs, ces structures présentent une déformabilité beaucoup plus grande en cisaillement qu’en tractioncompressionet leur cinématique locale est très riche. Ainsi, il est possible de générer une grande variété de comportements en jouant sur les ordres de grandeur des propriétés des éléments et celui de la fréquence. Cette approche permet de construire différents modèles de milieux continus (ou poutres) généralisé(e)s. Ce travail apporte un cadre d’analyse pour l’étude de milieux tels que les mousses, les matières végétales, les os. . . mais aussi pour concevoir de nouveaux matériaux avec des propriétés atypiques. Ici, les modèles de poutres généralisées servent à comprendre le fonctionnement des bâtiments. Dans ce cas, la difficulté réside dans la prise en compte du cisaillement dans les murs voiles. / The dynamic behaviours of a class of reticulated structures - that is to say made up of interconnected beams - are studied with the homogenization method of periodic discrete media. It enables to derive, rigorously and in relation with the microstructure, an equivalent continuous medium at the macroscopic scale when the cell size is much smaller than the wavelength. The scope of application of the method is also extended to higher frequencies for which cell elements can be in resonance for bending. Consequently, at the macroscopic scale, the effective properties can depend on the frequency and there are frequency band gaps associated with the bending modes of the elements. Studied structures are made up of the periodic repetition of unbraced frames. Contrary to massive media, those structures have a shear deformability muchhigher than traction-compression deformability and their local kinematics is very rich. Thus, it is possible to generate a large diversity of behaviours by changing the orders of magnitude of the element properties and of the frequency. This approach enables to build several generalized continuous media (or beams). This work brings a framework for the study of media such as foams, vegetable tissue, bones... but also for the design of new materials with atypical properties. Here, generalized beam models are used to understand the behaviour of buildings. In that case, the difficulty consists in taking into account the shear mechanism in the shear walls.

Les sols sableux peuvent constituer une réserve potentielle de sols cultivables mais leur mise en valeur entraîne toujours des dégradations de la structure et une baisse du potentiel agricole. Une dégradation très fréquente est l’affaissement des couches labourées sous l’action de la pluie, ou slumping. Notre objectif était d’identifier les mécanismes et les facteurs déterminants du slumping afin de proposer des techniques de prévention. L’étude a été conduite sous pluies naturelles (au champ) et simulées (au laboratoire). Au champ, la cinétique d’évolution des caractéristiques hydriques et physiques du sol a été suivie après un labour à 20 ou à 40 cm de profondeur, dans un sol sableux tropical Thaïlande. Au laboratoire, un sol cultivé modèle a été élaboré dans un cylindre (h et Ø = 20 cm) à partir i) du sol prélevé dans le champ expérimental, ii) de la fraction sable (> 50 μm) extraite de ce même sol. Les sols modèles ont subi des pluies d’intensité variable (de 20 à 120 mm/h) après mise en place sur une table à succion (20 à 90 hPa). Le slumping se produit lorsque deux conditions sont réunies: (1) l’eau doit atteindre un potentiel proche de 0 hPa ce qui réduit la cohésion et aboutit à un équilibre fragile du sol comme décrit par la physique des milieux granulaires; (2) ce potentiel doit être maintenu assez longtemps pour qu’une instabilité se produise et entraine une brusque et importante diminution de la cohésion, donc l’effondrement du matériau. Si la fraction fine (<50 μm) est retirée du sol, aucun effondrement n’est observé, démontrant l’importance de cette fraction limonoargileuse, pourtant minoritaire (<10-15 % en masse), dans l’instabilisation et le slumping. La prévention du slumping et la gestion des sols sableux sont discutées en guise de conclusion. / The sandy soil can serve as a potential reserve for cultivation. However, they are often considered as marginal because prone to have low productivity and problems of structure degradation. One of the degradations is compaction caused by rainfall or irrigation, which is called slumping. Our objective is to identify the processes and factors that affect slumping. The study had been done under natural conditions (field) and simulated conditions (laboratory) respectively. In the field, a tropical sandy soil in Thailand was selected. After 20 cm and 40 cm depth tillage, the dynamic of hydraulic and physical characteristics were measured. In laboratory, a cultivated soil model was build in a cylinder (height and diameter was 20 cm). We used two materials: 1) the original soil from the experiment field site, and 2) the sand fraction (> 50 μm) extracted from this soil. These model soils were submitted to rainfalls with different intensity (20 to 120 mm h-1), combined with different suction (20 to 90 hPa) on a suction table which can support the cylinder. The slumping for soil happens when two conditions were met: 1) the water potential reached a threshold value near 0 hPa. In this value, the soil cohesion decreased and a fragile equilibrium conditions were reached according to granular material theory; 2) the potential value was kept long enough and the cohesion continue decrease until they can no more support the equilibrium, so slumping happens. Surprisingly, in our treatment, when the fine particles (<50 μm) were taken out from the soil, no slumping was observed. This demonstrates the particles of clay and silt are very important to soil stability, even their content were very low as less than 10 percent. The possible ways to prevent slumping and management of sandy soils are also discussed.

Cette étude est basée sur des données multi-altitudes aéroportées acquises en juillet 2004 lors d'un événement atmosphérique inhabituel dans la région de Saint-Jean-sur-Richelieu. Nous entendons en cela une atmosphère dont la distribution des aérosols ne respecte pas les variations habituellement implémentée dans les codes de transfert radiatifs. Les surfaces au sol imagées pendant cette campagne de terrain couvraient une variété spectrale assez diversifiée, à savoir des surfaces agricoles, des plans d'eau et des zones urbaines et forestières. L'aspect multi-altitude de cette acquisition de données a permis de caractériser les mêmes cibles au sol avec des contributions de l'atmosphère variant en fonction de l'altitude considérée afin de caractériser au mieux la perturbation observée durant cette campagne et de permettre une meilleure caractérisation de la perturbation apportée par une variation non-standard (panache de fumée). La transformation de la luminance apparente aux trois altitudes en réflectance apparente et l'implémentation de la perturbation apportée par le panache de fumée dans un modèle classique a permis une correction atmosphérique appliquée aux deux altitudes les plus hautes. Les résultats ont démontré une cohérence avec les réflectances apparentes de validation qui confirmait la véracité de notre modélisation du cas non-standard. Ces résultats ont d'autant plus étés pertinent [i.e. pertinents] pour la plus haute altitude de 3,17km : la réflectance apparente à cette altitude est au dessus de la majeur [i.e. majeure] partie du panache de fumée et intègre une bonne proportion de la perturbation apportée par ce panache, ce qui représente un test probant de notre capacité à corriger adéquatement l'influence de cette perturbation. Les perturbations atmosphériques standard sont évidemment prises en compte dans la majorité des modèles atmosphériques, mais ceux-ci sont souvent basés sur des variations monotones des caractéristiques physiques de l'atmosphère avec l'altitude. Lorsque la radiation atmosphérique est perturbée, par un panache de fumée ou un événement de pollution atmosphérique local et non standard, cela nécessite une modélisation et une modification adéquate des modèles existants en fonction des paramètres que l'on pourra obtenir sur ladite perturbation. Les intrants principaux de cette étude étaient ceux normalement utilisés lors d'une correction atmosphérique classique à savoir les luminances apparentes mesurées par un imageur aéroporté mais à trois altitudes différentes et l'épaisseur optique des aérosols (AOD) qui était acquise depuis le sol. La méthodologie que nous avons employé [i.e. employée] utilise aussi un code de transfert radiatif (CAM5S, pour Canadian Modified 5S, qui vient directement du code de transfert radiatif 5S dans le visible et proche infrarouge). Cependant il nous faudra aussi avoir recours à d'autres paramètres et données afin de modéliser correctement la situation atmosphérique particulière présente sur les images multi-altitude acquises pendant la campagne de terrain à Saint-Jean-sur-Richelieu. Nous avons alors élaboré un protocole de modélisation de perturbation atmosphérique non standard où une gamme de données auxiliaires disponibles est venue compléter nos données principales. Cela a permis l'élaboration d'une méthodologie robuste et relativement simple adaptée à notre problématique. Ces données auxiliaires, à savoir des données météorologiques, des profils LEDAR, différentes images satellites et des données de photomètres solaires qui ont permis la détermination de la fonction de phase des aérosols, ont été suffisantes pour établir une modélisation adéquate du panache de fumée observé en terme de distribution verticale non monotone des paramètres physiques relevés lors de cette campagne. Cette distribution non-standard à été par la suite interprétée en terme de profil spécifique de l'AOD qui a remplacé les profils des AOD employés dans le modèle de correction atmosphérique CAM5S. En fonction de cette modélisation, nous montrons que l'erreur entre les réflectances apparentes au sol obtenu [i.e. obtenue] par le processus de correction atmosphérique et les réflectances apparentes au sol provenant du processus de validation dR*(0), moyenné quadratiquement à travers les bandes visibles, reste majoritairement dans une gamme inférieure à 0,01 d'erreur quadratique moyenne des R*(0) après avoir modélisé la perturbation non-standard, ce qui permet une estimation plus acceptable des réflectances multi-altitude et du biais existant entre la prise en compte et la non prise en compte de cette perturbation dans le modèle atmosphérique. D'importants écarts ont néanmoins été observés, majoritairement attribuables à la difficulté apportée par les conditions d'acquisition, les grandes disparités observées entre l'échantillonnage des mêmes surfaces aux trois altitudes, et probablement des erreurs de modélisation et/ou de calibration. La nécessité d'améliorer le processus d'acquisition, de modélisation et de prévision de telle perturbation est largement décrit dans ce document afin de permettre à l'avenir d'établir un protocole d'acquisition plus adapté grâce notamment à une surveillance et un suivi des perturbations atmosphériques maintenant possible grâce aux outils décrits. L'originalité de cette étude réside dans une nouvelle approche de la caractérisation de ces perturbations atmosphériques par l'incorporation d'une structure non standard dans un modèle de correction atmosphérique opérationnel et de démontrer que cette approche présente des améliorations significatives des résultats par rapport à une approche qui ignore la perturbation du profil vertical standard tout en utilisant des valeurs d'AOD totaux correctement mesurés. Le modèle de profil que nous avons employé était simple et robuste, mais a capturé suffisamment de caractéristiques du panache pour réaliser des améliorations significatives en termes de précision de correction atmosphérique. Le processus global d'aborder tous les problèmes rencontrés dans l'analyse de notre perturbation des aérosols nous a aidé à construire une méthodologie appropriée pour caractériser ces événements sur la base de la disponibilité des données, distribué gratuitement et accessibles à la communauté scientifique. Cela rend cette étude adaptable et exportable à d'autres problématiques du même genre.

Les propriétés de rétention en eau et leur relation avec les caractéristiques du sol ont fait l'objet de nombreuses études ces trente dernières années. L'objectif de ce travail est d'analyser la validité des fonctions de pédotransfert (FPT) établies avec des sols du territoire national, et de les comparer à celles développées à l'échelle de l'Europe. Les résultats montrent que les FPT établies avec des sols du territoire national conduisent à des prédictions de qualité meilleure ou similaire à celles obtenues avec les FPT établies à l'échelle de l'Europe. Il a été aussi montré que pour des sols du territoire national, des classes de pédotransfert établies par classe de texture (CFPT texturales) ou par classe de texture et de structure (CFPT texturo-structurales) conduisaient à de prédictions de meilleure qualité que celles obtenues avec des FPT beaucoup plus élaborées et réclamant une connaissance détaillée de la composition des sols. La prédiction des propriétés de rétention en eau est améliorée significativement lorsque la teneur en eau volumique à la capacité au champ in situ est utilisée comme prédicteur par classe de texture. Enfin, Les propriétés de rétention en eau ont été discutées pour les sols argileux en fonction de leur état structural à l'échelle des constituants élémentaires (mode d'assemblage des particules d'argile). Les résultats montrent que les propriétés de rétention en eau peuvent s'expliquer par les différences de teneur en argile et de mode d'assemblage des particules composant la phase argileuse.

L'amidon contenu dans les céréales est une source glucidique fréquemment utilisée dans l'alimentation des chevaux athlètes pour couvrir leurs besoins en énergie. Une partie de ce travail est consacrée à l'adaptation de la technique des sachets mobiles pour mesurer la digestibilité antécæcale de l'amidon. Cette méthode in sacco a permis de mettre en évidence que l'origine botanique est un facteur contrôlant l'intensité de la digestion antécæcale de l'amidon. Selon la source d'amidon, des digestibilités antécæcales comprises entre 36 % et 99 % ont été mesurées. Ces résultats permettent de proposer des données de référence, pour différentes matières premières, afin de prendre en compte le paramètre " amidon digestible en antécæcal ", dans le rationnement des chevaux. Un autre volet de ce travail est consacré à l'étude des mécanismes mis en ?uvre pour digérer l'amidon. L'étude des facteurs biotiques et abiotiques associés à la digestion des polysaccharides dans les différents compartiments du tractus digestif a mis en évidence la présence d'un écosystème microbien en antécæcal. Parce que le mode de digestion de l'amidon, chimique ou biologique, conditionne le rendement énergétique de ce glucide, des travaux complémentaires sur le rôle de l'écosystème gastrique et la partition de la digestion en antécæcal sont nécessaires pour une valorisation optimale de l'énergie fournie par l'amidon.

RÉSUMÉ Les routes sont normalement pourvues de systèmes de drainage dimensionnés et exécutés conformément aux règles de l’art en vue d’évacuer, le plus rapidement possible de l’emprise de la route, les eaux des précipitations à considérer sur la base des périodes de retour prises en compte. Toutefois, il subsiste souvent des écoulements d’eau indésirables au niveau des talus et parfois dans les accotements et/ou les surfaces de roulement non imperméabilisées. Une succession de pluies entraîne des infiltrations d’eau qui varient notamment en fonction des conditions climatiques et suivant la texture et la structure du sol. De telles infiltrations ont pour conséquence la réduction des coefficients de sécurité des talus. Bien qu’il existe plusieurs publications scientifiques traitant de pluies qui ont conduit à des glissements de terrain (Lim et al. 1996 ; Cho et al. 2001 ; Kim et al. 2004 ; Xue et al. 2007 ; Gavin et al. 2008), les incidences des infiltrations résultant de pluies successives sur le comportement des couches superficielles des sols non saturés ne sont généralement pas prises en compte. Les modèles permettant le calcul de la stabilité de talus des massifs de sols non saturés exigent beaucoup de paramètres parfois difficiles à évaluer et se rapportent ordinairement aux cas d’instabilité provoqués par une remontée du niveau piézométrique des nappes phréatiques. Sur la base des essais réalisés en laboratoire, une méthodologie adaptée permettant d’évaluer la variation spatio-temporelle de la teneur en eau du sol en fonction d’une suite de pluies a été développée. Cette méthodologie facilite la prise en compte des effets cumulés des taux d’infiltration associés aux évènements pluvieux et permet d’en déduire le profil de succion ainsi que celui de la cohésion apparente à utiliser en vue de calculer, pour une inclinaison β du talus, l’intervalle de variation du coefficient de sécurité Fs. La méthodologie développée présente un intérêt particulier dans le cas de budgets et infrastructures limités. ABSTRACT Roads are normally equipped with drainage systems sized and implemented in accordance with the rules of art to evacuate as quickly as possible to the right of way, water precipitation to be considered on the basis of return periods taken into account. However, there are often water flows at the slope side and sometimes in the shoulders and / or running surfaces that are not waterproof. A succession of rain causes a certain amount of water infiltration, which varies according to climatic conditions and depending on the soil texture and structure. Such infiltrations have resulted in reduced safety factor of slopes. Although there are several scientific publications on rainfall leading to landslides (Lim et al. 1996; Cho et al. 2001, Kim et al. 2004; Xue et al. 2007; Gavin and al. 2008), impacts resulting from infiltration of successive rains on the behavior of surface layers of unsaturated soils are usually not taken into account. Models for calculating the slope stability of unsaturated soils require many parameters that can be, in certain circumstances, difficult to assess and refer generally to cases of instability caused by a rise in groundwater level. Based on laboratory tests, a suitable methodology for assessing the spatial and temporal variation of soil water content induced by a set of rains has been developed. This methodology facilitates the inclusion of the cumulative effects of the infiltration rates associated with rain events and infers from them the profile of suction and that of the apparent cohesion to be used to calculate, for a slope angle β, the range of variation of the safety factor Fs. This methodology is particularly relevant in the case of limited budgets and infrastructures.

Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Les comportements dynamiques d'une famille de structures réticulées, c'est-à-dire constituées d'un réseau de poutres, sont étudiés à l'aide de la méthode d'homogénéisation des milieux périodiques discrets. Cette dernière permet de construire, de façon rigoureuse et en lien avec la microstructure, un milieu continu équivalent à l'échelle macroscopique lorsque la taille de la cellule de base est très petite par rapport à la longueur d'onde. Le domaine d'application de cetteméthode est également étendu à des fréquences plus élevées pour lesquelles les éléments de la cellule peuvent entrer en résonance en flexion. Cela se traduit à l'échelle macroscopique par des propriétés apparentes qui dépendent de la fréquence et par des bandes de fréquences interdites associées aux modes de flexion des éléments. Les structures considérées sont constituées par la répétition périodique de portiques non contreventés. Contrairement aux milieux massifs, ces structures présentent une déformabilité beaucoup plus grande en cisaillement qu'en tractioncompressionet leur cinématique locale est très riche. Ainsi, il est possible de générer une grande variété de comportements en jouant sur les ordres de grandeur des propriétés des éléments et celui de la fréquence. Cette approche permet de construire différents modèles de milieux continus (ou poutres) généralisé(e)s. Ce travail apporte un cadre d'analyse pour l'étude de milieux tels que les mousses, les matières végétales, les os. . . mais aussi pour concevoir de nouveaux matériaux avec des propriétés atypiques. Ici, les modèles de poutres généralisées servent à comprendre le fonctionnement des bâtiments. Dans ce cas, la difficulté réside dans la prise en compte du cisaillement dans les murs voiles.

Les abeilles domestiques subissent des pertes de colonies sans précédents, ce qui pourrait à terme avoir un fort impact économique compte tenu de leur apport à l’agriculture en service de pollinisation. Ces pertes sont définies comme causées par des stress multifactoriels. Cependant, l’impact de ces stress est en général testé séparément sur les individus ou les colonies. Les colonies sont connues pour concentrer les pesticides provenant de l’environnement à travers le pollen et le nectar récoltés mais aussi les pathogènes. L’étude de la co-exposition entre le thiaméthoxam, un insecticide néonicotinoïde, et deux virus de l’abeille, le DWV et le CBPV, a mis en évidence l’existence d’interactions entre chacun de ces virus et le pesticide. Diverses méthodes de transmission des virus ont été testées afin de s’approcher au mieux des conditions naturelles et une méthode de transmission du CBPV par contact répétable a été développée. Une cinétique de métabolisation du thiamethoxam a été effectuée pour la première fois, renseignant sur la forte probabilité d’excrétion du métabolite en conditions naturelles. Lors d’expérimentations en cagettes la co-exposition entre le CBPV et le thiaméthoxam à fortes doses chroniques a causé des mortalités synergiques, ou une augmentation des charges virales atteignant le seuil en nombre de copies virales connu pour déclencher des infections apparentes chez les abeilles. Les différences de résultats entre des abeilles provenant de colonies dans diverse conditions a souligné un effet de tolérance aux stress encore non étudié chez l’abeille domestique. En parallèle, la co-exposition au sein de la colonie entre le thiaméthoxam à une dose sublétale aigüe et le DWV a causé des premières sorties de butinage extrêmement précoces chez les abeilles, ainsi que de fortes proportions de premiers vols sans retour, ce qui pourrait à terme avoir un effet dévastateur sur les colonies. L’étude de la transcription de gènes suggère que les effets obtenus sur les charges virales en CBPV seraient dus à un effet du thiaméthoxam sur dorsal-1a, un facteur de l’immunité, et les sorties précoces à une baisse significative de la transcription de la vittelogénine, entrant en jeu dans les mécanismes de vieillissement, due au DWV. Le développement de clones moléculaires du DWV a été amorcé, ce qui pourra à terme permettre des études de génétique inverse sur ce virus, qui pourront expliquer ses modes de transmission et d’infections encore inconnus à ce jour. / Domestic honeybees are suffering from unprecedented colony losses, which could at term have a strong economic impact, considering their part in crop pollination, notably. These losses are defined as caused by multifactorial stresses. However, the impact of these stresses is usually measured separately, on individuals or colonies. Colonies are known to concentrate pesticides from their environment through collection of pollen and nectar, but they also concentrate pathogens. The study of a co-exposure between thiamethoxam, a neonicotinoid insecticide, and two honeybee viruses, DWV and CBPV, has shed light on the existence of interactions between each of these viruses and the pesticide. Different virus transmission methods have been tested to be as close as natural conditions, and a repeatable CBPV transmission method through contact has been developed. Metabolisation kinetics of thiamethoxam have been obtained for the first time, underlining the strong probability for excretion of the metabolite in natural conditions. During caged experiments, the co-exposure experiments between thiamethoxam at high chronic doses and CBPV cause synergistic mortalities, or an increase in viral loads which reached the number of viral copies threshold associated with clinical signs in bees. The varying results between bees from colonies kept in different conditions underlined a stress tolerance effect yet to be studied in the honeybee. In parallel, co-exposure in colonies between sublethal doses of thiamethoxam and DWV caused extremely precocious first foraging trips in bees, as well as large proportions of bees never returning to the hive after their firs exit, which both could in the end have a devastating effect on the colonies. The study of gene transcripts suggests that the obtained effects on CBPV viral loads could be due to a negative effect of thiamethoxam on dorsal-1a, an immune factor, and the precocious trips to a significant down-regulation of vitellogenin, which takes part in honeybee aging, cause by DWV. The development of molecular clones of DWV and a DWV recombinant was initiated, which will in the future allow for reverse genetics studies on this virus, which will help explain their transmission and infection mechanisms that are still unknown to this day.