L'étude du comportement de l'argile de l'Aptien, utilisée en couverture d'étanchéité des ISD, proche de la saturation et soumise à la flexion et au cisaillement est principalement traitée dans le cadre de ce travail. Des expériences conventionnelles (compression simple, essais triaxiaux) et non conventionnelles (traction directe, essais brésiliens) en laboratoire ont été réalisées pour déterminer les paramètres importants. Une amélioration du comportement mécanique de l'argile par l'addition de fibres de différentes natures a été envisagée. Les résultats ont été interprétés afin d'optimiser la mise en oeuvre des matériaux. Cependant, les expériences en laboratoire ne sont pas suffisantes et dans certain cas particulièrement difficile à conduire ce qui explique que parfois elles peuvent être sujettes à caution. Une modélisation numérique a donc été envisagée. La méthode des éléments discrets a été utilisée. Elle permet de reproduire le comportement mécanique des matériaux granulaires et cohésifs de l'échelle du laboratoire à l'échelle de l'ouvrage ou d'une partie de l'ouvrage. Une attention particulière a été portée à la modélisation de l'argile qui peut être soumise simultanément à de la traction et de la compression. La microstructure du matériau argileux n'a pas été reproduite mais modélisée par un assemble des particules en interaction. Plusieurs lois de contact ont été utilisées. L'influence des paramètres microscopiques du modèle sur le comportement macroscopique des échantillons numériques a été étudiée. Une extension de ces résultats à la modélisation d'un essai de soulèvement en vraie grandeur in situ a été réalisée. Il s'agit là d'une première réponse au comportement réel de la couverture argileuse du site.

La dégradation des infrastructures routières en béton armé est un sujet préoccupant pour des organismes de gestion des ouvrages d’art comme le Ministère des Transports du Québec (MTQ). En effet, la croissance des charges et du volume de trafic routier combinée à l’exposition d’agents agressifs a mené à un vieillissement accéléré de certaines structures. En parallèle, les connaissances nouvelles dans le domaine des mécanismes de résistance, notamment l’effet d’échelle en cisaillement, questionnent la capacité de plusieurs structures à reprendre les charges dont les ponts à dalle épaisse sans armature de cisaillement. L’effondrement du viaduc de la Concorde en 2006, constitué en partie de dalles épaisses sans armature de cisaillement, a mis en évidence la nécessité de mettre en place et développer des techniques de renforcement en cisaillement adaptées à ce type de structure. Une méthode a été étudiée à l’Université Laval qui consistait à introduire des barres d’armature verticales enduites d’époxy dans des trous percés depuis la face supérieure de la structure. Le projet actuel pousse plus loin l’expérience en étudiant un espacement longitudinal différent et en incluant diverses méthodes d’ancrage pour les barres verticales. Pour réaliser cette étude, cinq tranches de dalle de géométrie identique ont été construites. Chacune de celles-ci ont ensuite été renforcées selon les diverses techniques. L’ensemble des corps d’épreuve a été soumis à des essais de flexion en trois points pour déterminer le comportement sous sollicitation en cisaillement. Parallèlement, des tests d’arrachement ont été effectués pour caractériser l’ancrage chimique époxydique utilisé. Les résultats montrent que, parmi les méthodes de renforcement étudiées, les deux méthodes nécessitant un perçage depuis la face inférieure des corps d’épreuve sont trop complexes à mettre en place en comparaison au gain de résistance obtenu. Également, on conclut que les ancrages mécaniques sont moins performants que les ancrages chimiques. Plus encore, avec un espacement longitudinal adéquat, l’utilisation de barres enduites d’époxy insérées depuis la face supérieure d’une dalle engendre un comportement structural similaire à celui d’une dalle avec des étriers standards conformes à la norme en vigueur (CAN/CSA-S6-06, 2006). La dispersion des fissures et la réserve de capacité suite à la rupture montrent que cette méthode a beaucoup de potentiel. / The degradation of concrete infrastructure is a major concern for organizations such as the Ministère des Transports du Québec (MTQ) which is managing a large network of bridges and transport infrastructure. In recent decades, growth in loads and volume of traffic combined with exposure to aggressive agents caused a rapid deterioration of some of these structures. In parallel, the knowledge in the field of resistance mechanisms, including the scale effect in shear, question the capacity of several structures, such as thick slab bridges without shear reinforcement, to handle traffic loadings. The collapse of the Concorde overpass in 2006, initiated at a thick slab portion without shear reinforcement, highlighted the need to develop a strengthening technique for shear for this type of structure when appropriate. A method was tested at Laval University where vertical reinforcing bars coated with epoxy where inserted in holes drilled from the top face of the structure. The current project furthers the experience by studying a different longitudinal spacing including various methods for anchoring the vertical bars. For this study, five slices of slab with identical geometry were built. Each of these slabs was then reinforced by the various techniques studied. The set of test bodies were loaded in a three-point bending set up to determine the behavior under shear. Meanwhile, pull-out tests were performed to characterize the chemical epoxy anchor used. The results show that both methods requiring drilling from the underside of the slabs tested are too cumbersome to be implemented relative to the resistance gain obtained. Also, the study showed that mechanical anchors are less efficient than chemical anchors. More so, it was found that with an adequate longitudinal spacing, epoxy coated bars inserted from the slab top surface provided a slab behavior similar to the one with stirrups in accordance with the relevant standard (CAN/CSA-S6-06, 2006). The dispersion of cracks and observed reserve capacity following the failure shows that this method has great potential.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les renforts fibreux secs utilisés dans les composites structuraux sont composés d'un arrangement de fils eux-même constitués de milliers de fibres. Etant données la complexe architecture multi-échelle et la faible cohésion entre leurs constituants, ils montrent des propriétés en traction de plusieurs ordres de grandeurs supérieurs à ceux en flexion. Dans ce contexte, ce travail porte sur l'étude de la traction et de la flexion de matériaux fibreux en tenant compte de leur réalité géométrique à l'échelle mésoscopique, à la fois expérimentalement et analytiquement. Les matériaux tissés, ayant une ondulation périodique, sont considérés. Une nouvelle méthodologie a été développée pour la modélisation du comportement de structures ondulées (avec une variable rapide) en re-projetant des forces, moments et déplacements sur l'axe neutre de la structure. Les solutions exactes des problèmes sur la traction et flexion d'une poutre sont obtenues. En parallèle, les tissus et fils extraits ont été testés en flexion et traction. Les rigidités des fils ont été extraites en couplant l'analyse d'image et une méthode inverse. En général les résultats expérimentaux ont démontré un lien entre l'ondulation de la structure et les propriétés résultantes. De plus, ils ont montré l'applicabilité de la méthode d'homogénéisation réalisée. Enfin, l'approche permet de poser et résoudre le problème d'optimisation de l'architecture fibreuse au travers de la géométrie des fils constitutifs. / Dry fiber reinforcements used in structural composites consist of arrangements of yarns themselves consisting of alignments of thousands of fibers. Due to the complex multi-scale architecture and low cohesion between their constituents, they exhibit tensile properties several orders of magnitude higher than the bending ones. This work aims at studying the tensile and bending behaviors of fibrous materials, taking into account their meso-scale architecture, both experimentally and analytically. Woven fabrics, owing a periodic and corrugated geometry of their inter-weaved yarns, are under consideration. A new methodology has been developed for the modeling of the stress-strain state of corrugated structures (with fastly variable parameters) re-projecting applied forces, moments, and displacements on the neutral axis of the structure. The exact solutions for the problems about tension and bending of a beam have been obtained. In parallel, fabrics and constituting yarns have been tested on a bending set-up based on the cantilever principle. Tensile tests have also been performed on yarns extracted from the considered fabrics. Tensile and bending properties of yarns have been identified from tests coupling image analysis and inverse method. In general, the experimental results have demonstrated the link between the structure with corrugated constituents and its mechanical response to loadings. Also, they have justified the applicability of the multi-scale homogenization method for the prediction of effective properties. Finally, the approach permits to set and to efficiently solve the problem of the optimal design of fibrous materials from the crimped constituents geometry.

Pas de résumé en français disponible / Locally available building materials are proven energy efficient and eco-friendly, making them a sustainable building material. In the last two decades, use of raw earth as building material is augmented, owing to the environmental concerns construction industry is also reconsidering the use of raw earth, researchers on the other hand are working to understand the mechanical and dynamic behaviour of earthen buildings, yet the study of mechanical parameters possess multiple challenges due to material inert properties exposing the need of new experimental approaches to extract accurate mechanical parameters. Building techniques such as adobe, compressed earth blocks, rammed earth, and laterite building stones are on a verge of reclaiming elite position in construction industry. In this study, experimental investigation on two naturally available building materials, unstabilised rammed earth (USRE) and laterite building stones (LBS) are carried out. The work focuses on the parameters that need to be considered in the experimental procedures, which influences the mechanical properties of USRE and LBS are seen. The locally available soils in the region of Rhone-alps, France and laterite building stones from Burkina Faso are used in this experimental campaign. Rammed earth walls are constructed by compacting moist soil in layers, due to manufacturing technique there is a density gradient within the layer that leads to heterogeneity. On the other hand, the manufacturing parameters of the USRE such as compaction energy and manufacturing water content have a direct influence on the dry density of the material and therefore the strength. The manufacturing parameters and specimens replicating the in-situ condition are very important to understand the behaviour of USRE wall. Hence an experimental procedure to study the unconfined compressive strength, considering the influence of manufacturing parameters and specimens replicating in-situ conditions are performed along with the cyclic loading and unloading to study the elasto-plastic property of the USRE. The test procedure is performed on two different soils that are used to build USRE structures. Along with the compressive strength of USRE, the tensile strength and flexural strength are also presented by subjecting specimens under split tensile test and four point bending test. Another important parameter is the mechanical strength properties of USRE layer interface under lateral loads. A novel experimental procedure to study the interface strength properties are discussed in this study. The experimental procedure is simple and xii compact that can be performed using a simple uniaxial press using inclined metallic wedges that allows rectangular prism to undergo bi-axial loading. With the help of inclined metallic wedges, shear stress and normal stress can be induced on the specimen interface allowing to obtain coulomb’s failure criteria and hence the strength properties of the interface. Laterite building stones (LBS) which are mainly used in tropical countries are porous in nature. The moisture retention capacity of porous building material will bring indoor comfort, but the presence of water molecules within the material and their variation to the outdoor environment is responsible for complex mechanical behaviour. Hence an experimental investigation to analyse the moisture ingress of LBS and their influence on mechanical strength is designed. The moisture ingress is studied by subjecting LBS for moisture sorption and desorption test and moisture buffering test. Then the influence of moisture ingress on mechanical strength (flexure and compression) are investigated using three point bending test and unconfined compression test with loading and unloading cycles. This experimental investigation allows studying the moisture ingress and their influence on strength along with elasto-plastic behaviour of LBS.

Qui sont les personnes vulnérables, à quoi sont-elles vulnérables en matière d’essais cliniques et comment sont-elles protégées par le droit européen ? C’est en clarifiant le concept de vulnérabilité qu’il est possible de donner une ébauche de réponse à cette problématique fondamentalement éthique. En examinant les différents types de risques propres aux essais cliniques, il est possible de distinguer la vulnérabilité décisionnelle du participant aux essais (liée à son inaptitude à défendre ses intérêts et à l’exposition aux abus et à l’exploitation qui en découle) ; de la vulnérabilité de santé du futur patient (liée à sa condition médicale et sa représentation dans les essais pour éviter qu’à une faiblesse initialement clinique ne vienne s’ajouter une marginalisation par l’absence de recherches et de données fiables). Bien que très différents, ces deux types de vulnérabilité sont trop souvent confondus ou assimilés car fréquemment présents chez une même personne, l’exemple par excellence étant celui des enfants, juridiquement incapables et physiologiquement différents des adultes. Sans prétendre apporter de solution idéale, cette thèse pose un regard éthique et critique sur ce que permet (ou non), à ce propos, le droit européen - Conseil de l’Europe comme Union européenne. Elle permet de mettre en valeur les progrès considérables de ce dernier dans la protection des personnes vulnérables, de souligner les moyens et instruments qui s’y sont révélés efficaces et de susciter la réflexion sur les voies d’amélioration de la protection des personnes vulnérables dans les essais cliniques et plus généralement sur les enjeux de l’insertion de la notion de vulnérabilité en droit / Who are vulnerable people? Why are they vulnerable in clinical trials? How are they protected by European law? By clarifying the concept of vulnerability it will be possible to get a preliminary answer to this ethical dilemma. Examining the different types of risks to which a person can be vulnerable will it be possible to distinguish decisional vulnerability (inability to defend one’s own interests and the resulting exposure to abuse and exploitation of the potential participant), and health vulnerability (risks of violation of health and safety when ingesting a potentially dangerous experimental medicine when the patient has not been properly represented in clinical trials). Although very different, those two types of vulnerability are often conflated or assimilated with one another because they are frequently present in a single person, the best example being children, both legally incapacitated and physiologically different than adults. Without claiming to bring an ideal solution to these complex dilemmas, this thesis advances an ethical and critical perspective on European law – Council of Europe and European Union. It stresses the considerable progress made in protecting vulnerable people, highlights the means and instruments that are most efficacious, and stimulates reflection on how to further ameliorate the protection of vulnerable people in clinical trials

Un essai clinique consiste en un ensemble de principes épistémologiques élevé au rang d’instrument d’action publique. Sa fonction est d’établir l’efficacité des traitements dans un cadre assurant la légitimité sociale de la production du savoir médical et pharmacologique. D’un point de vue organisationnel, il repose sur un ensemble de micro-activités administratives permettant de garantir la faisabilité d’un protocole de recherche, la sécurité des patients et la fiabilité des données produites.Cette thèse propose une analyse sociologique de cette « administration de la preuve » que sont les essais cliniques et, ainsi, de compléter les études qui se sont jusque-là essentiellement consacrées à l’étude des droits des patients, à l’activisme thérapeutique ou encore à l’organisation épistémique de la recherche. L’expression d’ « administration » renvoie d’abord aux procédés méthodologiques mobilisés durant le déroulement d’un essai pour prouver l’efficacité d’un traitement. Elle renvoie ensuite aux activités administratives déployées par la pluralité d’acteurs qui composent l’essai pour recruter des patients, coordonner des cliniciens et contrôler la production des données cliniques. Etant donné l’hétérogénéité des travailleurs investis dans un essai et les différents univers normatifs qu’ils véhiculent, les imprévus organisationnels susceptibles de compromettre le cours des choses et les relations atypiques de contrôle qui bouleversent l’économie traditionnelle des hiérarchies professionnelles, comment ces acteurs parviennent à s’inscrire dans cette organisation bureaucratique que sont les essais cliniques et quel type de solidarité sous-tend cette administration de la preuve ? Pour répondre à cette question, nous proposons de saisir la bureaucratie en personnes et en actes et de tenir compte de la matière du travail administratif, des temporalités engagées dans la mise en place et la réalisation d’un essai, ainsi que des dynamiques relationnelles qui se jouent entre les promoteurs et les investigateurs, ainsi que leur personnel de renfort. A partir d’un travail documentaire, d’observation de réunions et d’une cinquantaine d’entretiens conduits auprès d’investigateurs, de techniciens d’études cliniques, de responsables d’études cliniques, d’attachés de recherche, de méthodologistes, ou encore de biostatisticiens nous soutenons que le fonctionnement d’un essai clinique procède d’une forme de solidarité particulière : la solidarité procédurale. La notion désigne la capacité des procédures administratives (consentement, notification d’événements indésirables, etc.) à cadrer et stabiliser dans la durée les actions et interactions des différents acteurs engagés dans la réalisation d’un essai clinique et supposés suivre un protocole de recherche. Après être revenu sur l’histoire de la bureaucratisation de l’évaluation des médicaments, nous suivons pas à pas les étapes des essais, allant de la conception d’un protocole de recherche jusqu’au gel d’une base de données afin de décrire la dynamique sociale propre à la solidarité procédurale. / A clinical trial consists of a set of epistemological principles used as a public policy instrument. Its function is to establish the effectiveness of treatments within a framework that ensures the social legitimacy of the production of medical and pharmacological knowledge. From an organizational point of view, it is based on a set of micro-administrative activities to ensure the feasibility of a research protocol, patient safety and the reliability of the data produced.This thesis proposes a sociological analysis of the “administration of evidence” that clinical trials are, and thus, to complete the studies that have so far been essentially devoted to the study of patients’ rights, therapeutic activism or the epistemic organization of research. The French term “administration” refers first of all to the methodological procedures used during the conduct of a trial to prove the effectiveness of a treatment. It then refers to the administrative activities deployed by the plurality of actors in the trial to recruit patients, coordinate clinicians and control the production of clinical data. Given the heterogeneity of the workers involved in a trial and the different normative universes they convey, the organizational contingencies that may compromise the course of events and the atypical control relationships that disrupt the traditional economy of professional hierarchies, how do these actors manage to fit into the bureaucratic organization that clinical trials are and what type of solidarity underlies this administration of proof? To answer this question, we propose to approach the bureaucracy in persons and in activities and to take into account the subject matter of the administrative work, the time involved in setting up and carrying out a trial, as well as the relational dynamics that are played out between the sponsors and the investigators, as well as their support staff. Based on documentary work, observation of meetings and about fifty interviews with investigators, clinical study technicians, clinical study managers, research associates, methodologists and biostatisticians, we maintain that the functioning of a clinical trial is based on a particular form of solidarity: procedural solidarity. The notion refers to the ability of administrative procedures (consent, reporting of adverse events, etc.) to frame and stabilize over time the actions and interactions of the various actors involved in the conduct of a clinical trial and expected to follow a research protocol. After reviewing the history of the bureaucratization of drug evaluation, we follow the steps of the trials step by step, from designing a research protocol to freezing a database to describe the social dynamics of procedural solidarity.

Thèse de doctorat : Génie mécanique et productique : Tours : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

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