La conception de modèles de comportement mécanique pour les matériaux quasi-fragiles est une étape cruciale pour prédire la réponse de structures du génie civil soumises à une sollicitation sismique. Afin de reproduire avec toujours plus de précision les effets cycliques et multi-axiaux induits par de tels chargements, la complexité des équations des modèles de comportement est accrue. En conséquence, une connaissance fine du comportement du matériau sous sollicitations tout aussi complexes est requise. L'expérimentation en laboratoire est classiquement employée pour enrichir la connaissance d'un matériau. En revanche, elle est parfois mise en défaut par la sophistication et la quantité d'essais à réaliser, ainsi que la nature des données à en extraire.

L'objectif de cette thèse est donc de proposer une démarche d'expérimentation numérique complémentaire de l'expérimentation en laboratoire, afin de formuler des modèles de comportement macroscopiques continus pour le calcul de structures soumises à des sollicitations sismiques. À partir d'un modèle lattice existant, un modèle particulaire capable de reproduire le comportement d'un VER de matériau sous chargements cycliques et multi-axiaux est développé. Ce modèle est ensuite exploité pour formuler un modèle macroscopique adapté aux chargements cycliques, lui-même utilisé pour simuler la réponse d'une structure industrielle, en l'occurrence un voile en béton armé sujet à du cisaillement cyclique.