Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les matériaux granulaires présentent une large gamme de lois de comportement lorsqu'ils sont soumis à différents chemins de chargement. Le développement de modèles constitutifs permettant de rendre compte de ces caractéristiques a été une préoccupation constante de nombreux chercheurs depuis des décennies. Parmi les différentes options possibles, les approches par changement d’échelle semblent prometteuses. Dans ces approches, le modèle constitutif est formulé en reliant les propriétés macroscopiques du matériau aux propriétés micro-structurelles correspondantes.Cette thèse propose un modèle micromécanique tridimensionnel (le modèle H-3D) prenant en compte une échelle intermédiaire (méso-échelle). Il permet ainsi de décrire de manière naturelle un grand nombre de caractéristiques constitutives des matériaux granulaires non cohésifs. La comparaison entre essais expérimentaux et simulations numériques révèle la capacité prédictive de ce modèle. En particulier, des simulations réalisées avec différentes pressions de confinement et différents rapports de vide initiaux ont permis de démontrer la capacité du modèle à rendre compte quantitativement de l'état critique sans nécessiter d’équation spécifique et de paramètre d'état critique. Le modèle est également analysé à l’échelle microscopique, où l'évolution de certains paramètres microscopiques clés est présentée.Une approche multi-échelle 3D est ensuite présentée afin d’étudier le comportement mécanique d'un échantillon macroscopique constitué d'un assemblage granulaire, en tant que problème aux conditions limites. Le cœur de cette approche est un couplage multi-échelle, où la méthode des éléments finis est utilisée pour résoudre le problème aux conditions limites et le modèle H-3D est utilisé pour calculer la loi de comportement à l’échelle d’un volume élémentaire représentatif. Cette approche fournit un moyen pratique de relier les observations macroscopiques avec les mécanismes microscopiques intrinsèques. Des conditions de chargement biaxiaux en déformations planes sont appliquées pour simuler le phénomène de localisation des déformations. Une série de tests est effectuée, où différents motifs de rupture sont observés et analysés. Un système de bande de cisaillement apparaît naturellement dans un spécimen initialement homogène. En définissant la zone de la bande de cisaillement, les mécanismes microstructuraux sont étudiés séparément à l'intérieur et à l'extérieur de celle-ci. En outre, une analyse directionnelle de travail du second ordre est effectuée en appliquant des petits incréments de contrainte à différents états de contrainte-déformation sur des chemins de chargement biaxiaux drainés. Le travail de second ordre normalisé, introduit comme un indicateur d’instabilité du système, est analysé non seulement à l’échelle macroscopique mais aussi à l’échelle microscopique.Enfin, une analyse du travail de second ordre appliquée à des problèmes géotechniques et utilisant l'approche multi-échelle développée dans cette thèse est présentée. L'approche multi-échelle est utilisée afin de simuler des problèmes aux conditions limites homogènes et non homogènes, offrant ainsi la possibilité d’interpréter et de comprendre les micro-mécanismes qui à l’origine des phénomènes de rupture dans les problèmes géotechniques. Cette approche multi-échelle utilise un schéma numérique d’intégration dynamique-explicite afin de pouvoir étudier la rupture post-pic sans avoir à recourir à des outils mathématiques trop sophistiqués. Ainsi, en changeant le type de condition de chargement de déplacement à contrainte lorsque le système atteint son état limite, son effondrement se traduit par une augmentation soudaine de l'énergie cinétique découlant de la différence entre les travaux internes et externes du second ordre. / Granular materials exhibit a wide spectrum of constitutive features when submitted under various loading paths. Developing constitutive models which succeed in accounting for these features has been challenged by scientists for decades. A promising direction for achieving this can be the multi-scale approach. Through this approach, the constitutive model is formulated by relating material’s macroscopic properties to their corresponding microstructure properties.This thesis proposes a three-dimensional micro-mechanical model (the so-called 3D-H model) taking into account an intermediate scale (meso-scale) which makes it possible to describe a variety of constitutive features in a natural way. The comparison between experimental tests and numerical simulations reveals the predictive capability of this model. Particularly, several simulations are carried out with different confining pressures and initial void ratios, based on the fact that the critical state is quantitatively described without requiring any critical state formulations and parameter. The model is also analyzed from a microscopic view, wherein the evolution of some key microscopic parameters is investigated.Then, a 3D multi-scale approach is presented to investigate the mechanical behavior of a macroscopic specimen consisting of a granular assembly, as a boundary value problem. The core of this approach is a multiscale coupling, wherein the finite element method is used to solve a boundary value problem and the 3D-H model is employed to build the micro constitutive relationship used at a representative volume element scale. This approach provides a convenient way to link the macroscopic observations with intrinsic microscopic mechanisms. Plane-strain biaxial loading conditions are selected to simulate the occurrence of strain localization. A series of tests are performed, wherein distinct failure patterns are observed and analyzed. A system of shear band naturally appears in a homogeneous setting specimen. By defining the shear band area, microstructural mechanisms are separately investigated inside and outside the shear band. Moreover, a second-order work directional analysis is performed by applying strain probes at different stress-strain states along drained biaxial loading paths. The normalized second order work introduced as an indicator of an unstable trend of the system is analyzed not only on the macroscale but also on the microscale.Finally, a second order work analysis in application to geotechnical problems by using the aforementioned multiscale approach is presented. The multiscale approach is used to simulate a homogeneous and a non-homogeneous BVP, opening a road to interpret and understand the micro mechanisms hiding behind the occurrence of failure in geotechnical issues. This multiscale approach utilizes an explicit-dynamic integral method so that the post-peak failure can be investigated without requiring over-sophisticated mathematical ingredients. Thus, by switching the loading method from a strain control to a stress control at the limit state, the collapse of the system can be reflected in an abrupt increase of kinetic energy, stemming from the difference between both internal and external second-order works.

Cotutelle entre Université de Montréal et Université Rennes 2 / Les subdélégués des intendances servent indirectement le roi de France au niveau local. L’étude de leur institution dans cinq intendances offre un point de vue original sur l’État d’Ancien régime et son administration. Des subdélégations existent dans toutes les provinces du royaume : dans les pays d’élections, d’États et d’imposition comme dans les colonies. Les étudier offre une perspective inédite sur cette typologie et surtout sur la centralisation du royaume de France. Par une prosopographie comparative, sont étudiés 687 subdélégués des 159 subdélégations des intendances de Caen en Basse-Normandie, Fort-Royal dans les Petites Antilles, Lille en Flandres, Québec au Canada et Rennes en Bretagne. Cette méthode permet des comparaisons inter-provinciales et transatlantiques, comme intra-provinciales, et une analyse multiscalaire de l’administration royale. Les subdélégations se révèlent alors comme des institutions d’intendance, mises au service de la royauté et exercées par des notables. Fiscalité, justice civile ou contentieux administratif, enquêtes et statistiques, milice et corvée royales, marchés publics, tutelle des municipalités, épidémies et assistances, de nombreux pouvoirs les concernent. En pratique, ils varient entre provinces et entre subdélégations. Partout, ils sont pris en charge par des magistrats, des maires, des commissaires de la Marine, des conseillers pensionnaires ou d’autres notables locaux. Entre bureaucratie et clientélisme, ils participent à une centralisation administrative limitée. Les subdélégations engendrent surtout de multiples médiations du pouvoir royal, le transformant par des déclinaisons provinciales et des traductions locales. / Subdelegates of the intendancies indirectly served the king of France at the local level. The study of their institution in five intendancies offers an original point of view on the Ancien Regime state and its administration. Subdelegations existed in all the provinces of the kingdom: in those known as pays d’élections, pays d’États or pays d’imposition, as well as in the colonies. Studying them makes it possible to question this typology and especially the centralization of the Kingdom of France. By comparative prosopography, 687 subdelegates in the 159 subdelegations of the intendancies of Caen in Lower Normandy, Fort-Royal in the Lesser Antilles, Lille in Flanders, Quebec in Canada and Rennes in Brittany are studied. This method allows for inter-provincial and transatlantic as well as intra-provincial comparisons and a multiscalar analysis of the royal administration. Subdelegations emerge as institutions of intendancy, in the service of the monarchy and exercised by local notables. Taxation, civil justice or administrative litigation, investigations, surveys and statistics, royal militia and corvée, public contracts, epidemics and assistance, supervision of municipalities, many powers concern them. In practice, they varied between provinces and between subdelegations. Everywhere, magistrates, mayors, marine commissioners or other notables served as subdelegates. Between bureaucracy and patronage, they participated in a limited administrative centralization. Subdelegations mainly generated multiple mediations of royal power, transforming it through provincial variations and local translations.

Depuis les années 1950, la création de Serre-Chevalier a entraîné les communes de la vallée de la Guisane dans une profonde reconversion socio-économique. Jadis prudemment délaissés, nombre d'espaces ont alors fait l'objet d'une urbanisation massive. Les cônes torrentiels se trouvent être le cadre privilégié de cette rivalité spatiale, et en conséquence l'espace du risque. Les relations "torrents-société" restent assez conflictuelles, et l'intégration du risque torrentiel dans les projets d'aménagement ou de développement est encore souvent perçue comme une contrainte supplémentaire. Ce travail se caractérise par une approche transversale et multiscalaire couplant des investigations de terrains et des analyses réalisées ex situ. Le diagnostic de l'aléa torrentiel repose essentiellement sur la notion de "potentialité" afin de se détacher du "carcan" habituel du zonage historique. L'étude des ajustements morphologiques contemporains a permis de mieux cerner la diversité des configurations locales, mais aussi l'inexorable montée de la vulnérabilité avec le développement de Serre-Chevalier. La mise en perspective de la gestion passée et actuelle du risque a permis d'avancer quelques propositions, passant notamment par un recentrage sensible de la prévention sur l'information, la pédagogie, et surtout les enjeux. Par ailleurs, un système d'informations sur le risque torrentiel à Serre-Chevalier (SIRTOS) a été conçu. Ce dernier pourrait faciliter les prises de décisions par son interopérabilité, son enrichissement, son intégration dans les projets d'aménagement, et ainsi aboutir à une gestion plus durable du risque torrentiel.

A partir d'une étude inédite de la recherche publique à l'échelle d'une région, nous interrogeons la réalité d'un système territorial de recherche en Bretagne. Il s'agit à la fois d'identifier les particularités scientifiques des laboratoires bretons et de cerner leur organisation spatiale. En nous appuyant notamment sur une base de données originale, nous déterminons ainsi les domaines d'excellence et les effets de polarisation ou encore de proximité qui en ressortent. Grâce à une synthèse graphique et cartographique, nous cernons également les logiques de site et de réseau. De même, nous appréhendons la portée du rayonnement des collaborations entre chercheurs et le degré de connectivité des unités à toutes les échelles. L'approche multiscalaire nous permet en outre d'éclairer la gouvernance de la recherche publique. Si l'action institutionnelle reste largement dominée par la prérogative de l'Etat, il n'en demeure pas moins que le jeu des acteurs de la recherche se complexifie avec l'intervention croissante de l'Europe et des Régions, multipliant de fait les dispositifs de soutien et d'incitation à la structuration. D'où l'intérêt d'une démarche systémique pour comprendre les interactions politiques et scientifiques qui exercent leur influence sur le développement socio-économique du territoire breton par le biais de la recherche. Dans un contexte de mondialisation, les enjeux de compétitivité et d'attractivité internationales ne doivent pas occulter la mission d'aménagement du territoire. Par conséquent, cette thèse revêt autant un objectif théorique, pour compléter les connaissances encore assez limitées sur l'organisation de la recherche au niveau régional, qu'opérationnel, pour aviser les stratégies institutionnelles.

Ce travail examine les changements dans l'organisation de Hattuša, une ville de l'âge du bronze au nord de l'Anatolie centrale, lorsqu'elle devient la capitale des Hittites. Cette étude pose de façon innovatrice le problème de l'organisation de la cité-état (1950-1750 av. J.-C.) et celle de la capitale de royaume (1700-1200 av. J.-C.), en regardant les liens entre organisation politique et réalité urbaine à travers une analyse diachronique, reproductible et multiscalaire du principal quartier d'habitation de la ville, la Westterrasse. L'analyse chronologique démontre que la phase la mieux attestée de la Westterrasse ne date pas des XIVe-XIIIe siècles av. J.-C., comme il est communément admis, mais des XVIe-XVe siècles av.J.-C. Les rapports entre les bâtiments, les voies de circulation et le système d'évacuation des eaux illustrent la planification de la Westterrasse, la gestion des aménagements collectifs, de l'habitat privé et souligne la médiation nécessaire pour leur cohabitation. La répartition des petits objets révèle les profils principaux de la population de la Westterrasse, qui sont replacés dans le contexte politique du devenir de la capitale hittite. / This study investigates changes in the organisation of the Bronze Age city of Hattuša (North Central Anatolia), during the time the site became the capital of the Hittites. Interweaving a diachronic, reproducible and multi-scalar analysis of the main living quarter of the city (the so-called Westterrasse), this study enables an innovative exploration of the organisation of the city-state (1950-1750 BCE) and capital of the Hittite kingdom (1700-1200 BCE), by attending to the links between politics and urban space. The chronological analysis demonstrates that the best-recovered phase of the Westterrasse dates to the 16th-15th century and not to the 14th-13th century as previously assumed. The study of the buildings, streets and sewage system indicate a high degree of planning for the Westterrasse with careful management of both public infrastructure and private dwelling, which underline the mediation necessary for their cohabitation. The insights afforded by examination of the distribution of finds reveal the broad contours of the population of the Westterrasse, as they are situated in the political context of the future Hittite capital.

Dans le contexte européen actuel visant la réduction des risques et de l‘utilisation des pesticides, le développement d‘outils permettant d‘évaluer les impacts environnementaux est un objectif majeur. Cette thèse recouvre approche écotoxicologique et approche écologique sous forme d‘études de l‘échelle tissulaire à l‘échelle des populations. L‘espèce modèle est un prédateur généraliste, le forficule, et le site d‘étude les vergers de pommiers du Sud-est de la France. Les effets des pesticides ont été testés aussi bien en condition de laboratoire qu‘en conditions réelles (en vergers). Les études en laboratoire nous ont permis de caractériser et d‘étudier la localisation tissulaire des B-estérases (AChE et CbE) et d‘évaluer la capacité prédatrice chez Forficula auricularia après exposition, sur le puceron Dysaphis plantaginea. Les CbE sont plus sensibles que l‘AChE chez F. auricularia et les B-estérases des mâles sont toujours plus sensibles aux insecticides organophosphorés que celles des femelles. Ces résultats nous permettent de valider l‘utilisation des B-estérases comme biomarqueurs biochimiques chez F. auricularia. La capacité prédatrice de F. auricularia est diminuée par certains insecticides avec les mâles plus impactés que les femelles. Les mesures d‘activité des B-estérases ont corroboré les résultats validant le comportement de prédation comme un nouveau biomarqueur. A l‘échelle de l‘organisme, la reproduction et le développement des premiers stades larvaires ont été suivis grâce à un élevage mis en place à partir d‘insectes prélevés dans des vergers soumis à différentes pratiques phytosanitaires (agriculture biologique, raisonnée et conventionnelle). Le nombre d‘oeufs par ponte est réduit et la date de ponte retardée pour les forficules provenant des vergers à agriculture « conventionnelle ». Pour évaluer l‘effet des pesticides à l‘échelle des populations, l‘abondance et la diversité du forficule (F. auricularia et F. pubescens) ont été suivies en vergers en prenant également en compte des caractéristiques paysagères. L‘impact des pratiques phytosanitaires est plus important que celui des caractéristiques paysagères. L‘espèce F. pubescens est plus sensible que F. auricularia, avec la même différence de sensibilité entre sexes chez les deux espèces (mâles plus sensibles). Le forficule devient alors une espèce bioindicatrice pertinente de l‘utilisation des pesticides en verger de pommiers. Cette étude soulève le besoin de biomarqueurs complémentaires capables de mettre en évidence les modifications physiologiques et comportementales qui influencent les populations d‘auxiliaires et la régulation naturelle des ravageurs. / In the European context which aims at reducing risk and uses of pesticides, the development of tools to evaluate environmental impacts is a major focus. This thesis uses ecotoxicological and ecological approaches, from tissue level to population level. The model species is a generalist predator, the earwig, and the study site is apple orchards in Southeastern France. Pesticides expositions were tested both in laboratory or real conditions (in orchards). Lab studies allowed us to characterize and investigate the tissular distribution of B-esterases (AChE and CbE) of Forficula auricularia and to study its predatory behavior on the aphid Dysaphis plantaginea after exposure. CbE were more sensitive than AChE and males B-esterases were more sensitive than females ones to organophosphorus pesticides. The overall results allowed us to validate the use of B-esterases as biochemical biomarkers on F. auricularia. The predation behavior of F. auricularia was impacted by some insecticides with males more sensitive than females. The behavior results were supported by inhibition of biochemical biomarkers (B-esterases) validating predation behavior as a new biomarker. Taking into account the individual level, the reproduction and development of first larval stages were carried out thanks to a breeding set up with earwigs trapped in orchards conducted under different pest management (organic, integrated and conventional management). Eggs number by clutch was reduced and clutch date was delayed for earwigs trapped in orchards conducted under conventional agriculture. To assess the impact of pesticides on population level, the abundance and diversity of earwig (F. auricularia and F. pubescens) were carried out in different orchard management considering small-scale landscape parameters. Pesticide use had clearly much higher effects on earwig abundances and diversity than landscape characteristics. F. pubescens was more sensitive than F. auricularia, with the same sensitivity difference between sex on both species (males more sensitive) making earwigs a relevant bioindicator species of pesticides use in apple orchards. This study enhances the need of complementary biomarkers able to highlight physiological and behavioral modifications which influence natural enemy populations and the natural regulation of pests.

La « fin de la géographie » constitue un sujet de débats et d’oppositions entre les économistes et lesgéographes. Pourtant, les premiers participent à la reconnaissance du rôle de la géographie par la miseen évidence de l’influence toujours prégnante de la distance géographique sur les comportementsfinanciers. Ainsi, les économistes participent à la construction de cette discipline. Dans cetteperspective, l’objectif de cette thèse est l’intégration des OPCVM européens comme objets d’analysepertinents en géographie de la finance. Elle suppose de s’interroger sur le fonctionnement del’industrie, ses pratiques, sa réglementation. Le point focal mis sur le marché européen des OPCVMpermet de mettre au coeur de l’analyse le processus d’expansion spatiale inhérent à la finance. Si lesprincipes guidant cette expansion trouvent leurs origines dans l’industrie américaine, cette thèsesouligne le rôle actif joué par les États, l’Europe et les acteurs français. La circulation différenciée descapitaux au sein du marché européen révèle la logique multi-scalaire de la finance / The “end of geography” is a disputed and controversial topic among economists and geographers.Nevertheless economists contribute to the recognition of the role of geography by highlighting thepersistently important influence of geographic distance over financial behaviour. In this way they takepart in the construction of the discipline. Seen in this light, the aim of this study is the integration ofEuropean UCITS as a relevant research topic in geography of finance. The study claims to questionthe functioning of the industry, its practices and its regulation. The focus on European markets ofUCITS enables to place the process of geographic expansion in the centre of analysis. If the principlesguiding this expansion find their origins in the US, this study highlights the active role of States,Europe and French actors. Differentiated circulation of capital within European markets reveals themulti-scalar logic of finance.

La zone de Vieux-Habitants rassemble les indices permettant de supposer la présence d’un système hydrothermal de haute température. Les données géophysiques acquises pour la prospection de ce système ne suffisent pas à sa compréhension qui nécessite l’analyse d’analogues. Pour proposer un modèle de système géothermique de cette zone, une analyse multiscalaire de la déformation fragile et une caractérisation des propriétés pétrophysiques des formations volcaniques ont été ménées sur trois paléo systèmes. L’analyse des populations de fractures montre que leur organisation n’est pas régie par une seule loi mathématique. Les faciès volcano-sédimentaires sont peu déformés ou de manière très localisée contrairement aux laves dont les densités de fracturation sont fortes. L’analyse de la distribution des faciès hydrothermalisés par rapport à ces structures indique qu’à l’échelle kilométrique, certaines intersections de failles contrôlent le drainage des fluides et localisent les zones d’altération hydrothermale prononcée. Les faciès sont divisés en grands groupes en fonction de leur nature et de leur degré d’altération. Ils montrent une grande variabilité des propriétés pétrophysiques. A l’état sain, les laves d’une part et les faciès pyroclastiques et de coulées de débris d’autre part, constituent deux groupes bien distincts. L’altération hydrothermale induit une restructuration totale du squelette matriciel et du réseau poreux. Elle permet une forte atténuation du signal magnétique et le développement d’un groupe ayant des propriétés réservoirs intermédiaires en diminuant les propriétés réservoirs des dépôts volcano-sédimentaires et en améliorant celles des laves. Le modèle de réservoir ainsi disponible conjugue des éléments structuraux et des hétérogénéités lithologiques permettant le transfert rapide des fluides, alors que les propriétés matricielles d’origines primaire et secondaire vont plutôt contrôler les propriétés de stockage de fluide et de chaleur. / The Vieux-Habitants area gathers indicators allowing to suppose a high-temperature hydrothermal system. The interpretation of geophysical data acquired for the exploration of this system requires the analysis of analogues. Several hydrothermal paleo-systems were studied in order to propose a conceptual model of a geothermal system for the Vieux-Habitants area. Studies of these analogues are based on a multi-scale study of the brittle deformation and a petrophysical characterization of the different volcanic rocks. The organization of fractures indicates the occurrence of a characteristic scale for each level of observation. Volcano-sedimentary units are far less deformed compared to highly fractured lavas. The brittle deformation in volcano-sedimentary deposits is highly localized in fractured corridors. Some fault intersections control major fluid flow at the kilometer scale. Moreover, the most hydrothermalized rocks are localized in the vicinity of these intersections. Volcanic rocks are divided according to their mechanism of formation (lava, debris flow…) and their degree of alteration. They exhibit strong heterogeneities of petrophysical properties. Fresh rocks are separated in two distinct groups, on one side lavas and on the other side debris flows and pyroclastic deposits. Hydrothermal alteration produces mineralogical replacements involving a complete reorganization of both the matrix skeleton and the pore network. It is marked by a removal of magnetic signal, an increase of porosity and permeability in lavas and a decrease of these properties in debris flows and pyroclastic deposits. Therefore, hydrothermalized rocks form a group with intermediate reservoir properties between the two groups of fresh rocks. The reservoir model combines both structural components and lithological heterogeneities that allow an efficient fluid transfer, whereas the matrix properties of primary and secondary origins will rather control the fluid and heat storage properties.