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Thèse présentée en vue de l’obtention Du diplôme de Doctorat en : Génie Civil S

Thèse présentée en vue de l’obtention Du diplôme de Doctorat en : Génie Civil Spécialité : Modélisation des matériaux et structures IMPACT DES MURS DE REMPLISSAGE EN MAÇONNERIE SUR LE COMPORTEMENT SISMIQUE DES PORTIQUES EN BETON ARME Présentée par : Abdelmadjid Boubaya Soutenue publiquement le 28 Février 2019 Devant le jury composé de : Mr. Ounis Abdelhafid Professeur Président Université de Biskra Mr. Chebili Rachid Professeur Rapporteur Université de Biskra Mr.Hamadi Djamel Professeur Examinateur Université de Biskra Mr. Kadid Abdelkrim Professeur Examinateur Université de Batna iii DEDICACE La mémoire de : ma Merzaka ,mon grand-père, Mon beau père Mohamed, ma belle-mère Messaouda, mon frère Lotfi, mon cousin Sofiane, ma tante Merriem et son fils Tahar, Mon oncle Tayeb et son fils Abdelkrim et mes amis Brahim,Tarek et Zaoui (رحمهم هللا) Ma très chère grand-mère Mes très chers parents; Mes frères et sœurs et leurs enfants; Mes épouses ; Mes oncles et Tantes ainsi que leurs enfants; Mes amis : Abderazak, Smail, Moussa ,Mohammed,Hocine , Aissa Sahraoui, Makri, Said,Menasri,Sofiane, Farhat, Bilal,Moustafa, Oussama,Zoubir,Badis ; Mes Professeurs : Mohammed Khemissa,Mohamadi Abdelkrim, Bibi Mekki, Boudiaf Mohamed,Sidi ali Salahedine,Kadi Ahmed, Benyounes Abderrazak,Benazouz Kamla, Dechoucha Aicha, Jacques Vélu,Joseph Pais, Michel Cazenave, Philipe Delmas Mes savants préférés : Mohammed Saïd Ramadan Elbouti et Mohammed el Rhazali ( )رحمهما هللا et Abou Ratib Elnaboulssi iv REMERCIEMENTS Dans un Hadith authentique, rapporté par l’imam Ettermidhi et l’imam Aboudaoud, notre cher Prophète « salla allahou alaihi ouasallam », dit bien : "N ‘a pas remercié Dieu, celui qui ne remercie pas les gens". Partant de là, je me vois dans l’obligation d’exprimer mes vifs remerciements à tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin à accomplir ce travail. Mes remerciements vont également aux membres du Jury qui me font l’honneur d’examiner mon travail et de participer au Jury de soutenance de ma thèse. Je remercie tout particulièrement, Monsieur Cheikh Benazouz, Docteur chercheur au CGS d’Alger et Monsieur Yousef Mehani, Professeur chercheur au CGS d’Alger, pour leurs disponibilités malgré leurs occupations et pour leurs précieux conseils et directives qui m’ont guidé durant la préparation de cette thèse. Khodja, ingénieurs exerçants dans un bureau d’études, non seulement pour m’avoir fait bénéficier de leur savoir-faire et leurs expériences professionnelles, mais également pour leurs encouragements et leurs aides permanentes et variées. Je tiens à exprimer ma profonde gratitude et remerciements à Monsieur LouzaiAmar, Docteur enseignant au Département de Génie Civil, Faculté du Génie de la Construction, U.M.M.T.O, de m’avoir fourni des documents très utiles dont j’ai énormément tiré profit pour développer cette recherche, et pour sa précieuse télé-aide dans le domaine des modélisations numériques. Je tiens à exprimer également ma profonde gratitude et remerciements à Madame Diana Samoilă, Docteur et Maitre de conférences à l’université technique de Cluj- Napoca, en Roumanie, de m’avoir fourni des documents intéressants qui m’ont énormément aidé dans la rédaction de la présente thèse. Je remercie aussi Messieurs Michel Cazenave et Joseph Pais, Maitres de conférences au CNAM de Paris, ainsi que Monsieur Belaouad Abderrachid, Maitre de conférence à l’université de M’sila pour leurs précieux conseils très instructifs. Enfin, j’adresse mes plus sincères remerciements à tous les enseignants du département de Génie Civil et d’Hydraulique de l’université de M’sila qui ont été pour beaucoup dans mon cursus ainsi qu’à tous mes proches et amis, qui m’ont toujours soutenu et encouragé au cours de la réalisation de cette thèse. v RESUME Dans le calcul des structures en portiques en béton armé, l’interaction structure-murs de remplissage n’est pas prise en considération de façon précise. Les murs de remplissages peuvent être soit en briques creuses d’argile cuite ou en parpaings de béton. Dans les murs de remplissage, les parpaings ou briques sont entreposés par le biais d’un mortier léger assurant l’adhérence et la stabilité. Ils peuvent être solidaires ou pas solidaires aux portiques. Plusieurs chercheurs insistent sur le rôle positif des murs de remplissage dans la résistance et la rigidité des portiques en béton armé sous l’action des forces sismiques. Lors des catastrophes de séismes qui ont frappés certains pays tel que la Turquie et l’Algérie en 2003, beaucoup de bâtiments étagés, en portiques en béton armé avec remplissage, ont subi des dommages qui ont été attribués, selon d’autres chercheurs, à l’effet défavorable du remplissage sur l’ossature. Dans ce travail, on cherche à modéliser le comportement de ce composite, portique-mur de remplissage, par le biais de bielles diagonales de compression équivalentes, afin de vérifier et quantifier (dans la mesure du possible) la contribution des remplissages dans l’amélioration ou la détérioration de la performance sismique de telles structures. Cette investigation tente en premier lieu de mettre en évidence, par des analyses dynamiques modales spectrales, la carence du règlement parasismique algérien RPA99/Version2003 à représenter correctement l’interaction portique-remplissage. L’impact des murs de remplissage sur le comportement sismique non linéaire des portiques en béton armé est largement étudié et commenté par des analyses statiques non linéaires (pushover).Sur la base de ces dernières, cette recherche étudie également l’influence de la hauteur sur l’évaluation bidirectionnelle du coefficient de comportement global, R, des structures en portique en béton armé avec remplissage en maçonnerie, en considérant plusieurs formes de distribution verticale des charges sismiques horizontales. Les valeurs obtenues sont comparées avec celles préconisées dans le règlement parasismique algérien RPA99/Version.2003.Les constats tirés des diverses analyses précédentes, confirment l’utilité et la nécessité d’incorporer la modélisation de l’action de la présence des murs de remplissage par une bielle diagonale équivalente dans le règlement parasismique algérien en cours d’actualisation. vi ABSTRACT In the calculation of reinforced concrete frame structures, the frame-filler interaction is not precisely taken into account. Filling walls can be either hollow bricks of baked clay or concrete blocks. In the filling walls, the blocks or bricks are stored by means of a light mortar ensuring adhesion and stability. They can be integral or not integral with the frames. Several researchers insist on the positive role of the filler walls in the strength and rigidity of reinforced concrete frames under the action of seismic forces. In the earthquake disasters that struck some countries such as Turkey and Algeria in 2003, many of the storied, reinforced concrete frame structures suffered damage, which other researchers have attributed to the negative effect of the filling on the framework. In this work, we try to model the behavior of this composite, frame-wall filling, through diagonal compression struts, to verify and quantify as much as possible the contribution of fills in the improvement or deterioration of the seismic performance of such structures. This investigation tries first of all to highlight, by dynamic modal spectral analyzes, the deficiency of the Algerian seismic code RPA99 / Version.2003 to correctly represent the frame-filling interaction. The impact of the filler walls on the non-linear seismic behavior of reinforced concrete frames is widely studied and commented on by non-linear static analysis (pushover). On the basis of the latter, this research also studies the influence of height on the bidirectional evaluation of the response reduction factor, R, of reinforced concrete frame structures with masonry fill, considering several forms of vertical distribution of horizontal seismic loads. The values obtained are compared with those recommended in the Algerian seismic code RPA99 / Version.2003. The observations drawn from the various previous analyzes, confirm the utility and the need to incorporate the modeling of the action of the presence of the filling walls by an equivalent diagonal strut in the Algerian seismic code being updated. Key words: Masonry infill walls, Reinforced concrete frame, Equivalent diagonal strut, Soft story, Modal spectral dynamic method, Response reduction factor, Nonlinear static analysis, RPA99 / Version.2003. vii الملخص ساني المسلح ، ال يؤخذ بعين االعتبار التفاعل بين الجدار حين تصمم المنشئات ذات هياكل من اإلطار الخر المعبأ بالبناء و ي اإلطار الحاو ان التعبئة إما قوالب مجوفة من الطين المطهو أو بدقة. يمكن أن تكون جدر طوب سانة خفيفة تضمن ان التعبئة بواسطة خر صف القوالب المجوفة أو كتل الطوب في جدر سانة. يتم ر من الخر ار والتي يمكن أن تكون متماسكة أو غير االلتصاق واالستقر ات. و متماسكة مع اإلطار يصر العديد من الباحثين ى سانية المسلحة تحت تأثير القو ات الخر يادة مقاومة وصالبة اإلطار ان التعبئة في ز على الدور اإليجابي لجدر ائر في عام كيا والجز بت بعض البلدان مثل تر الية التي ضر لز ث الز الية. خالل الكوار لز الز2003 ا ار ، حدثت أضر ة لل معتبر ان سانة المسلحة مع جدر ات من الخر كثير من المنشئات ذات الطوابق العديدة التي بنيت من إطار ين، للتأثير السلبي للتعبئة على ت وفقا لباحثين آخر التعبئة ، والتي وعز اإلطار. في هذا البحث ، نحاول نمذجة كب ، جدار التعبئة سلوك هذا المر- إطار ، من خالل قضبان الضغط القط ية المكافئة للتحقق وتحديد قدر ر اإلمكان الي لز مدى مساهمة التعبئة في تحسن أو تدهور األداء الز .لهكذا منشئات اسة تحاول أن تظهر هذه الدر ال، من خالل التحليالت أو الديناميكية النمطية،الطيفية النقص ي المضاد ائر الموجود في الكود الجز ل الز للز RPA99 / Version2003 لتم ثيل التفاعل الحاصل بين جدار التعبئة و اإلطار .المحيط بشكل صحيح تتناول ،سالة وعلى نطاق واسع uploads/Ingenierie_Lourd/ impact-des-murs-de-remplissage-en-maconnerie-sur-le.pdf