In this thesis, both theoretical and application oriented results are obtained for differential equations with discontinuities of different types: impulsive differential equations, differential equations with piecewise constant argument of generalized type and differential equations with discontinuous right-hand sides. Several qualitative problems such as stability, Hopf bifurcation, center manifold reduction, permanence and persistence are addressed for these equations and also for Lotka-Volterra predator-prey models with variable time of impulses, ratio-dependent predator-prey systems and logistic equation with piecewise constant argument of generalized type. For the first time, by means of Lyapunov functions coupled with the Razumikhin method, sufficient conditions are established for stability of the trivial solution of differential equations with piecewise constant argument of generalized type. Appropriate examples are worked out to illustrate the applicability of the method. Moreover, stability analysis is performed for the logistic equation, which is one of the most widely used population dynamics models. The behaviour of solutions for a 2-dimensional system of differential equations with discontinuous right-hand side, also called a Filippov system, is studied. Discontinuity sets intersect at a vertex, and are of the quasilinear nature. Through the B&amp / #8722 / equivalence of that system to an impulsive differential equation, Hopf bifurcation is investigated. Finally, the obtained results are extended to a 3-dimensional discontinuous system of Filippov type. After the existence of a center manifold is proved for the 3-dimensional system, a theorem on the bifurcation of periodic solutions is provided in the critical case. Illustrative examples and numerical simulations are presented to verify the theoretical results.

This dissertation is concerned with invertibility and one-sided invertibility of Toeplitz operators over the half plane whose generating functions admit homogenous discontinuities, and with stability of their pseudo finite sections. The invertibility criterium is given in terms of invertibility of a family of one dimensional Toeplitz operators with piecewise continuous generating functions. The one-sided invertibility criterium is given it terms of constraints on the partial indices of certain Toeplitz operator valued function.

Resumo: No presente trabalho desenvolve-se um modelo constitutivo baseado na mecânica do dano contínuo para representar o comportamento de materiais que apresentam diferentes respostas quando solicitados à tração ou à compreensão. obtem-se uma representação constitutiva através da composição de modelos simples e específicos para tratar cada tipo de solicitação. Este modelo combinado é capaz inclusive de lidar com carregamentos alternados (tração e compreensão), envolvendo fechamento e reabertura de fissuras existentes. Para modelar o comportamento em compreensão emprega-se o modelo constitutivo que tem como critério de degradação o segundo invariante do tensor de tensão desviador (critério de Von Mises ou J2). Para simular o aparecimento de fissuras de tração, usa-se o modelo de dano com critério de degradação baseado na energia de deformação da parte positiva do tensor efetivas. A integração dos modelos é feita com base em tensões efetivas associadas a duas escalas distintas (escala grosseira e refinada). O modelo é apto para representar a formação de descontinuidades no campo de deslocamento (descontinuidades fortes) em materiais quase-frágeis. Nesse caso, a região de localização de deformação (zona de processo da fatura) pode ser descrita pelo modelo de dano combinado, com lei de abrandamento de tensões (softening) exponencial, que estabelece dissipação compatível com a energia de fratura. A região contínua pode ser descrita pelo modelo de dano J2, com parâmetros ajustados com base no comportamento não linear à compreensão. Valida-se o modelo proposto mediante testes básicos, focando a capacidade do modelo em representar os principais aspectos do comportamento de materiais quase-frágeis. A aplicabilidade do modelo é demonstrada através do estudo da capacidade de rotação plástica de vigas de concreto armado, confrontando-se os resultados numéricos com os experimentais / Abstract: A combined constitutive model based on the Continuum Damage Mechanics (CDM) is presented to represent the nonlinear behavior of quasi-brittle materials, which present different response when subjected to tension or compreession. The constitutive model is a composition of two simple and specific models designed to treat each type of behavior. The combined model is able to deal with alternating load (tension-compression), involving formation, closure and reopening cracks. To model the compressive behavior, a degradation criterion based on the second invariant of the deviatoric part of the effective stress tensor (Von Miser or J2 criterion) is used. To simulate cracking, a damage model with degradation criterion based on the strain energy associated to the positive part the effective stress tensor is adopted. The combination of the models is made on the basis of the effective stresses associated to two distinct scales (coarse and fine scales) The model is able to represented the formation of discontinuities in the displacement field (strong discontinuities) for quasi-brittle materials. The region of strain localization (fracture process zone) is described by a softening law which establishes dissipation energy compatible with the fracture energy. The continuous region is described by the J2 damage model, with parameters ajusted to describle the compressive nonlinear behavior in compression. Some basic tests are performed to asses the ability of the model to represent the main aspects of the behavior of quasi-brittle materials. The applicability of the model is demonstrated by the study of the plastic rotation capacity of reinforced concrete beams, comparing the numerical responses with the experimental ones / Orientador: Osvaldo Luís Manzoli / Coorientador: André Luís Gamino / Banca: Leonardo José do Nascimento Guimarães / Banca: Edson Antonio Capello Sousa / Mestre

A formação e propagação de fissuras é um fenômeno observado em diversos materiais utilizados na engenharia, como concreto, metais, cerâmicas e rochas. Tendo em vista a grande influência que fissuras têm no comportamento global da estrutura o objetivo deste trabalho consiste na implementação de um modelo de fissura com descontinuidades fortes incorporadas a fim de analisar o processo de fratura em materiais quase-frágeis. A descontinuidade no campo de deslocamentos (descontinuidade forte) é representada através da introdução de graus de liberdade adicionais no interior do elemento finito, sendo esta abordagem denominada enriquecimento elementar (E-FEM). Nestes modelos a fissura pode se propagar em qualquer direção dentro do elemento finito, evitando a necessidade de redefinição da malha em cada etapa, além de fornecer resultados relativamente independentes da malha de elementos finitos utilizada. Por serem internos a cada elemento finito, os graus de liberdade adicionais podem ser eliminados da solução global por condensação estática. Desta forma as descontinuidades são definidas em nível de elemento e o modelo pode ser facilmente implementado em códigos computacionais existentes. O modelo implementado foi proposto por Dvorkin, Cuitiño e Gioia (1990), o qual pertence à classe de modelos com formulação assimétrica estaticamente e cinematicamente consistente (SKON). Esta formulação é caracterizada por garantir o movimento de corpo rígido entre as partes do elemento além de assegurar a continuidade de tensões na linha de fissura, resultando numa matriz de rigidez assimétrica. Diferentes relações constitutivas podem ser utilizadas para descrever o comportamento das regiões com e sem fissura. Portanto, para a região não fissurada, utilizouse um modelo constitutivo elástico linear e para a região fissurada foi analisada a performance de dois modelos constitutivos distintos: linear e exponencial. A capacidade de representar o comportamento de elementos estruturais fissurados foi ilustrada através de exemplos de tração e flexão comparados com outros modelos de fissura existentes e com resultados experimentais. Em relação aos modelos constitutivos para a linha da fissura, o modelo linear não se mostrou adequado por superestimar as tensões de pico além de apresentar um ramo de amolecimento mais frágil. Já o modelo exponencial mostrou-se bastante eficiente representando de forma correta o comportamento de materiais quase-frágeis. / The formation and propagation of cracks is a phenomenon observed in many materials used in engineering, such as concrete, metals, ceramics and rocks. In view of the influence of cracks in the global behavior of the structure, the aim of this work is the implementation of an embedded strong discontinuity model in order to analyze the fracture process in quasi-brittle materials. The discontinuity in the displacement field (strong discontinuity) is represented by the introduction of additional degrees of freedom within the finite element. This approach is called elemental enrichment (E-FEM). The embedded models allow the propagation of crack in any direction within the finite element, avoiding the need of remeshing and providing objective results (mesh independent). The additional degrees of freedom are introduced into the finite element, then these degrees can be eliminated from the global solution by static condensation and the model can be easily implemented in existent computational codes. The model used here was proposed by Dvorkin, Cuitiño and Gioia (1990), which belongs to the statically and kinematically optimal non-symmetric (SKON) formulation. In this formulation, the kinematics that allows for relative rigid body motion and the enforcement of the traction continuity are introduced at element level, resulting a non-symmetric formulation. Different constitutive relations can be used to describe the behavior of the zones with and without cracks. For the zone without cracks it was used a linear elastic model and for the cracked zone it was analyzed the behavior of two different constitutive models: linear and exponential. The ability of the model to represent the behavior of cracked structural elements was illustrated by bending and tensile tests and the results were compared with numerical and experimental data. Regarding the constitutive models for the fracture zone, it was concluded that the linear model was not suitable because it overestimated the maximum stress and promoted a britller softening. In contrast, the exponential model proved to be very efficient to represent the behavior of quasi-brittle materials.

A formação e propagação de fissuras é um fenômeno observado em diversos materiais utilizados na engenharia, como concreto, metais, cerâmicas e rochas. Tendo em vista a grande influência que fissuras têm no comportamento global da estrutura o objetivo deste trabalho consiste na implementação de um modelo de fissura com descontinuidades fortes incorporadas a fim de analisar o processo de fratura em materiais quase-frágeis. A descontinuidade no campo de deslocamentos (descontinuidade forte) é representada através da introdução de graus de liberdade adicionais no interior do elemento finito, sendo esta abordagem denominada enriquecimento elementar (E-FEM). Nestes modelos a fissura pode se propagar em qualquer direção dentro do elemento finito, evitando a necessidade de redefinição da malha em cada etapa, além de fornecer resultados relativamente independentes da malha de elementos finitos utilizada. Por serem internos a cada elemento finito, os graus de liberdade adicionais podem ser eliminados da solução global por condensação estática. Desta forma as descontinuidades são definidas em nível de elemento e o modelo pode ser facilmente implementado em códigos computacionais existentes. O modelo implementado foi proposto por Dvorkin, Cuitiño e Gioia (1990), o qual pertence à classe de modelos com formulação assimétrica estaticamente e cinematicamente consistente (SKON). Esta formulação é caracterizada por garantir o movimento de corpo rígido entre as partes do elemento além de assegurar a continuidade de tensões na linha de fissura, resultando numa matriz de rigidez assimétrica. Diferentes relações constitutivas podem ser utilizadas para descrever o comportamento das regiões com e sem fissura. Portanto, para a região não fissurada, utilizouse um modelo constitutivo elástico linear e para a região fissurada foi analisada a performance de dois modelos constitutivos distintos: linear e exponencial. A capacidade de representar o comportamento de elementos estruturais fissurados foi ilustrada através de exemplos de tração e flexão comparados com outros modelos de fissura existentes e com resultados experimentais. Em relação aos modelos constitutivos para a linha da fissura, o modelo linear não se mostrou adequado por superestimar as tensões de pico além de apresentar um ramo de amolecimento mais frágil. Já o modelo exponencial mostrou-se bastante eficiente representando de forma correta o comportamento de materiais quase-frágeis. / The formation and propagation of cracks is a phenomenon observed in many materials used in engineering, such as concrete, metals, ceramics and rocks. In view of the influence of cracks in the global behavior of the structure, the aim of this work is the implementation of an embedded strong discontinuity model in order to analyze the fracture process in quasi-brittle materials. The discontinuity in the displacement field (strong discontinuity) is represented by the introduction of additional degrees of freedom within the finite element. This approach is called elemental enrichment (E-FEM). The embedded models allow the propagation of crack in any direction within the finite element, avoiding the need of remeshing and providing objective results (mesh independent). The additional degrees of freedom are introduced into the finite element, then these degrees can be eliminated from the global solution by static condensation and the model can be easily implemented in existent computational codes. The model used here was proposed by Dvorkin, Cuitiño and Gioia (1990), which belongs to the statically and kinematically optimal non-symmetric (SKON) formulation. In this formulation, the kinematics that allows for relative rigid body motion and the enforcement of the traction continuity are introduced at element level, resulting a non-symmetric formulation. Different constitutive relations can be used to describe the behavior of the zones with and without cracks. For the zone without cracks it was used a linear elastic model and for the cracked zone it was analyzed the behavior of two different constitutive models: linear and exponential. The ability of the model to represent the behavior of cracked structural elements was illustrated by bending and tensile tests and the results were compared with numerical and experimental data. Regarding the constitutive models for the fracture zone, it was concluded that the linear model was not suitable because it overestimated the maximum stress and promoted a britller softening. In contrast, the exponential model proved to be very efficient to represent the behavior of quasi-brittle materials.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-08T13:29:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Anne Caroline da Silva - Dissertação - CTG.pdf: 5307858 bytes, checksum: e576e8a612fb53ea26dea1d4597d3ee9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T13:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Anne Caroline da Silva - Dissertação - CTG.pdf: 5307858 bytes, checksum: e576e8a612fb53ea26dea1d4597d3ee9 (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / CAPES / Na pedreira Combritas, localizada no distrito de Pão de Açúcar, município de Taquaritinga do Norte, Pernambuco, procedeu-se a análise estrutural da rocha, susceptível de aplicação ao bom planejamento das aberturas das faces livres, consistindo no mapeamento geológico de detalhe das principais descontinuidades presentes no maciço a partir da coleta de dados. Possibilitou-se, assim, a projeção das feições geométrico-estruturais e as prováveis orientações de instabilidade, que definem a ruptura natural da rocha, isto é, o bloco de partição. O objetivo foi a análise das características geomecânicas evidentes na face livre e a forma como está orientada. Os prováveis tipos de rupturas foram verificados nas cinco faces livres estudadas, através das técnicas de projeções estereográficas e cônicas das descontinuidades – famílias de fraturas, foliações, tipo bandamento e xistosidade – expressivos do bloco de partição natural da rocha. Assim, buscou-se a definição das superfícies levantante, alongante e trincante, e suas interseções nas faces livres já existentes. As interpretações das projeções identificaram a tendência do maciço a rupturas em cunha. Os marcadores de deformação apontaram para o estágio frágil-rúptil dos litotipos do maciço, enquanto o bloco de partição permitiu apontar a melhor abertura da face livre, que leva à otimização de carga, essencialmente evitando-se taludes negativos e repés, reduzindo os custos financeiros. As cunhas de partição caracterizaram as dificuldades registradas nas faces livres já abertas na pedreira de agregados para a construção civil. Em essência, há obliquidade entre a foliação da rocha e as famílias de fraturas mais frequentes, traduzindo-se, em geral, com alongamentos segundo a direção NNW-SSE até NE-SW, com mergulhos para o sentido leste do que se conclui que a abertura da face livre será otimizada se respeitar a direção daquele alongamento, mergulhando do sentido leste para oeste. Alternativamente, deve ser respeitada a direção da superfície alongante da rocha, de tal modo que a face livre verticalizada, nessa situação, deverá gerar menos taludes negativos e passivos ambientais. / The quarry Combritas, located in Pão de Açucar district, Taquaritinga of Norte city, Pernambuco, proceeded to the structural rock analysis that can be applied to good planning of the openings of the free faces, consisting of geological detail mapping of major discontinuities present in the mass from the data collection. It is possible, therefore, the projection of the geometric and structural features and likely directions of instability, which define the natural break the rock, that is, the partition block. The objective was to analyze the geomechanical characteristics evident on the free face and how it is oriented. The probable types of breaks were observed in five free faces studied, through the techniques of stereographic projections and conic of discontinuities - families fractures, foliation, type banding and foliation - expressive natural partition block of rock. Thus, we sought to define the boosting surfaces alongante and trincante, and their intersections on existing free faces. Interpretations of the projections identified the trend of massive breaks the wedge. Deformation marker pointed to the fragile, brittle stage of the mass lithologies while the partition block allowed to point the best opening of the free face, which leads to the load optimization essentially avoiding negative slopes and baize, reducing financial costs . The partition wedges characterized the difficulties recorded in the free faces now open in the quarry aggregates for the construction industry. In essence, there is obliquity between the foliation of the rock and the families of more frequent fractures, resulting in general with stretching according to NNW-SSE to NESW, with dips to the east direction than it is concluded that opening of the free face will be optimized to respect the direction of that stretch, plunging the eastbound west. Alternatively, it should be respected the direction of alongante rock surface, so that the free face vertically in this situation should generate less negative slope and environmental liabilities.

O trabalho tem como objetivo trazer contribuições à simulação numérica pelo método dos elementos de contorno (MEC) de formação e propagação de descontinuidades no campo de deslocamentos (descontinuidades fortes) em sólidos bidimensionais. A formação de descontinuidades fortes caracteriza o processo de falha material, que pode estar associado ao fraturamento em materiais quase frágeis ou a superfícies de deslizamentos de materiais dúcteis. Apresenta-se uma formulação do MEC baseada na incorporação de interfaces de descontinuidade no interior de células internas, que possibilita propagação arbitrária de descontinuidades usando uma malha de células internas fixa, definida antes da análise. Comparam-se diferentes alternativas provenientes do relaxamento dos requisitos de consistência estática e analisa-se a influência do alinhamento da malha. Apresenta-se também um possível esquema de construção adaptativa de células internas com interface incorporada para capturar a trajetória arbitrária da descontinuidade que se propaga durante o processo de carregamento. Este esquema visa aumentar a robustez e reduzir o esforço computacional. As características geométricas das células internas geradas são estabelecidas em função da orientação da descontinuidade fornecida pelo critério de falha, de maneira a proporcionar melhor eficiência numérica. Os estudos são levados a cabo através da simulação numérica de testes experimentais colhidos da literatura. / This work has the objective of bringing contributions to the numeric simulation using the boundary elements method (BEM) to model the initiation and propagation of strong discontinuities in the displacement field in bidimensional solids. The initiation process of strong discontinuities characterizes the failure process of material, which can be associated with the fracture of quasi-brittle materials and slip lines in ductile materials such as metals. The effect of the displacement jump of a discontinuity interface embedded in an internal cell is provided by an equivalent strain field over the cell. This model allows the study of arbitrary crack growth using a fixed mesh defined before the analysis. The dissipative process in the cell interface is described by an isotropic damage model in the continuum approach of strong discontinues. Alternatives that come from relaxing the static consistencies and the influence of the mesh alignment are analyzed. An adaptative algorithm for internal cells creation is also presented to capture the path of the crack growth during the loading process. This algorithm intends to overcome some convergence problems found in models with predefined meshes and also to reduce the computational efforts. The geometric characteristics of the generated internal cells are defined using the crack orientation, given by the failure criterion, to provide a better numerical efficiency. The results obtained with the proposed formulation are compared with the ones obtained with other numerical methods and also from experiments.

A análise estrutural das descontinuidades e da tectônica rúptil atuante em um maciço rochoso é uma abordagem essencial em vários campos da geologia aplicada. No presente trabalho utilizou-se de técnicas tradicionais de levantamentos estruturais de detalhe via linha de varredura (scanlines) e técnicas de fotogrametria terrestre digital para a análise das descontinuidades de um maciço rochoso. Os resultados obtidos através de duas técnicas de caracterização foram comparados. Os trabalhos foram desenvolvidos em uma mina de metacalcário incluída no Grupo São Roque, situada próximo à borda leste da Bacia do Paraná, e próxima a grandes estruturas transcorrentes do sudeste do Estado de São Paulo. Foram amostrados taludes com direções ortogonais entre si visando uma amostragem que fosse tridimensionalmente representativa. Quando o levantamento foi efetuado através de técnicas tradicionais lineares, as estruturas preferencialmente amostradas foram aquelas com as direções perpendiculares à direção de amostragem. Inversamente as amostragens por fotogrametria terrestre digital evidenciaram as estruturas paralelas ao plano de levantamento. Os resultados foram bastante semelhantes em termos das atitudes das estruturas planares. O levantamento clássico mostrou-se bastante demorados, porém com análise mais direta, enquanto o levantamento fotogramétrico ofereceu uma abrangência maior, porém com tratamento e análise dos dados mais trabalhosos. Embora seja uma nova tecnologia que pode agilizar os levantamentos, um controle in situ se faz necessário. / Structural analysis of discontinuities in a brittle rock mass is an essential approach in various fields of applied geology. In this study we used traditional techniques of structural detail surveys scanlines and techniques of digital terrestrial photogrammetry for the analysis of discontinuities of rock mass. The results obtained by the two characterization techniques were then compared. The work was carried out in a limestone mine included in the São Roque Group, located near the eastern edge of the Paraná Basin, and near large transcurrent shear zones that occurs in the southeastern State of São Paulo. Slopes were sampled within orthogonal directions to each one in order to take a three-dimensional representative sample. When the survey was carried out using traditional linear techniques the structures preferentially sampled were those with the directions perpendicular to the direction of sampling. Conversely, sampling by digital photogrammetry showed that structures parallel to the survey. The results were quite similar in terms of the attitudes of planar structures. The classic survey proved to be very time consuming, but with more direct analysis, while the photogrammetric survey offered a bigger coverage, but with treatment and analysis more hard-working. Although it is a new technology that can speed up the surveys, an in situ control is necessary.

Les discontinuités sont préjudiciables à la pérennité des structures en béton. Les méthodes non-destructives sont bien développées pour l’étude des altérations en surface, mais peu de techniques sont adaptées à la caractérisation de défauts dans la masse. Dans cette thèse, des mesures de résistivité électrique sont réalisées pour l’étude des discontinuités (fissures, joints, interfaces) au sein des ouvrages massifs en béton par l’intermédiaire des forages préexistants. La technique utilisée est la diagraphie électrique de résistivité en dispositif normal. Une première approche numérique (éléments finis) permet d’appréhender les corrections à apporter sur les mesures. Puis l’étude des paramètres d'ouverture, de contraste entre la résistivité de la discontinuité et du béton, et d'extension permet de proposer une méthode d’inversion des mesures pour la caractérisation de l’endommagement. Des essais sur des ouvrages hydrauliques sont réalisés afin de définir la méthodologie de mesure sur site. Les mesures sont ensuite confrontées à la méthode d’inversion pour la valider. / Discontinuities are one of the most harmful damage to the durability of concrete structures. The non-destructive methods appear to be effective for the detection and the location of surface cracks but they might be unsuitable for investigation of massive concrete body. In this thesis, the electrical resistivity measurements are made for the study of cracks and discontinuities (concrete joints, interfaces ...) in massive concrete structures by preexisting boreholes. The study is based on a first numerical approach (finite elements) to understand the corrections on data. Then the study of the aperture, the resistivity contrast between the discontinuity and the concrete, and the extension provide a method for the inversion of measures to characterize the damage. The tests on hydraulic structures are carried out to define the methodology for on measurement site. The measurements are then compared to the inversion method to validate it.

Au Québec, les barrages poids en béton de plus de cinquante ans sont particulièrement étudiés depuis le séisme du Saguenay (1988, 6,2 sur l’échelle de Richter) car ils n’avaient pas été dimensionnés pour de tels aléas. Dans les codes de calculs de fiabilité d’Hydro-Québec, différents paramètres relatifs à la morphologie de l’ouvrage ainsi que des paramètres physiques et mécaniques sont nécessaires. Parmi ces derniers, la résistance au cisaillement des interfaces (béton-béton, béton-roche et roche-roche) du barrage est particulièrement importante car elle conditionne en grande partie le coefficient de sécurité. De plus, il est communément admis que la rugosité des épontes des discontinuités rocheuses conditionne le comportement mécanique en cisaillement. Cette étude se décompose en deux volets : une étude d’échantillons prélevés sur deux barrages et la réalisation d’un contact roche-béton artificiel. Tout d’abord, à partir d’essais de cisaillement sous contrainte normale constante, réalisés sur des contacts provenant de deux barrages d’hydro-Québec, l’étude en composantes principales des paramètres mécaniques et de rugosité a été menée afin de déterminer les paramètres prépondérants (Z2, Z4, Étendue). De plus, une classification de terrain des discontinuités est proposée. Cette dernière repose sur différents paramètres tels que l’angularité de la surface, le remplissage ou encore l’oxydation des épontes. Le contact roche-béton artificiel, réalisé au cours de ce travail, a été étudié dans sa globalité par différents moyens statistique et géostatistique, afin de décrire le plus précisément possible sa rugosité de surface. Une fois cette dernière connue, un plan de carottage au carottier de 150 mm de diamètre a été décidé. Les zones prélevées sont celles présentant des particularités de rugosité, comme par exemple, une angularité forte. Une fois le carottage effectué, les échantillons ont été soumis à un essai de cisaillement sous contrainte normale constante. Il en résulte une étude des paramètres mécaniques et de rugosité ainsi qu’une prise en compte de l’effet d’échelle. / In Quebec, the concrete dams over fifty years are systematically studied since the Saguenay earthquake (1988, 6.2 on the Richter scale) because they were not sized for such hazards. For calculation of the reliability codes for Hydro-Quebec structures, different parameters on the morphology of structure and the physical and mechanical parameters are needed. Among these, the shear strength of interfaces (concrete-concrete, concrete-rock rock-rock) is particularly important because it determines the safety factor in large part. Moreover, it is commonly accepted that the roughness of the surfaces of rock discontinuities determines the mechanical behavior in shear. This study is divided into two parts: a study of taking samples from two dams of Hydro-Quebec and the conception of an artificial rock-concrete contact. Firstly, from shear tests realized under constant normal load, achieved on contacts from two dams, the principal component study of mechanical and roughness parameters was conducted to determine the parameters dominate (Z2, Z4, Extent). In addition, a field classification of discontinuities is proposed. The latter depends on various parameters such as the angularity of the surface, filling or oxidation of the surfaces of the discontinuity. Artificial rock-concrete contact has been studied in its entirety by various statistical and geostatistical methods in order to describe as precisely as possible its surface roughness. Once the last known, a map of coring with a 150 mm diameter core sampler has been decided. The collected areas are those with features of roughness, for example, a high angularity. Once the coring performed, samples were tested for shear resistance under a constant normal load. It follows a study of mechanical and roughness parameter and an underline of scale effect.