Discrete element modelling of a masonry wall subjected to shear with taking into account the damage of blocks

Abstract

Les structures maçonnées représentent une grande partie du patrimoine bâti français et mondial. La préservation de ces édifices nécessite de recourir à une démarche de diagnostic multidisciplinaire comprenant une étape d’évaluation structurale afin d’estimer leur état de stabilité. Cependant, cette tache reste délicate du fait de la forte non linéarité du matériau maçonnerie et de la complexité des géométries de ce type d’ouvrage. Pour cela, plusieurs stratégies de modélisation robustes ont été développées. Parmi ces stratégies, les modèles bloc à bloc basés sur la méthode des éléments discrets et plus spécifiquement la NSCD (Non Smooth Contact Dynamics) permettent de tenir compte de l’appareillage réel des maçonneries. Néanmoins, dans ce type d’approche, les blocs sont élastiques et les non linéarité apparaissent uniquement au niveau des interfaces entre blocs régies par des lois cohésives frictionnelles. Dans cette étude, l’utilisation d’une nouvelle approche dite hybride est proposée. Elle consiste à intégrer un modèle couplant endommagement et plasticité dans les blocs éléments finis. La validation de cette approche numérique est réalisée sur la base d’une campagne expérimentale sur murs en maçonnerie testés en cisaillement et soumis à une charge verticale.