Les équipes d’ingénierie ont souvent recours aux simulations numériques par éléments finis pour étudier et analyser le comportement des ouvrages hydrauliques de grande dimension. Pour les ouvrages en béton, les modèles doivent être en mesure de prendre en compte le comportement non-linéaire des discontinuités aux diverses zones d’interfaces localisées en fondation, dans le corps du barrage ou à l’interface entre la structure et la fondation. Il faut non seulement être capable de représenter le comportement mécanique non-linéaire de ces interfaces (rupture, glissement, contact), mais également de prendre en compte l’écoulement hydraulique à travers ces ouvertures.Dans le cadre de cette thèse, nous nous focalisons d’abord sur la question du comportement des interfaces, que nous abordons à travers le modèle des zones cohésives (CZM). Ce dernier, introduit dans divers codes de calcul par éléments finis (avec éléments finis de joint), est une approche pertinente pour décrire la physique des problèmes de fissuration et de frottement au niveau de discontinuités géométriques. Bien que le CZM a été initialement introduit pour prendre en compte que le phénomène de rupture, nous montrons dans cette thèse que son utilisation peut être étendue aux problèmes de glissement en s'appuyant sur le formalisme élasto-plastique éventuellement couplé à l'endommagement. En outre, des lois de comportement hydromécaniques non-linéaires peuvent être introduites pour modéliser la notion d’ouverture de fissure et le couplage avec les lois d’écoulement fluide. Au niveau mécanique, nous travaillons dans le cadre des matériaux standard généralisés (SGM), qui fournit une classe de modèles qui satisfont d’une manière automatique des principes de la thermodynamique tout en possédant des bonnes propriétés mathématiques utiles pour la modélisation numérique robuste. Nous adaptons le formalisme SGM volumique à la description des zones d'interface. Dans cette première partie de la thèse, nous présentons nos développements faites dans l'hypothèse de SGM adaptée aux CZM, capable de reproduire les phénomènes physiques observés expérimentalement : rupture, frottement, adhésion.En pratique, les non-linéarités du comportement des zones d’interface sont dominées par la présence de contact, ce qui engendre des difficultés numériques importantes pour la convergence des calculs par élément fini. Le développement de méthodes numériques efficaces pour le problème de contact est donc une étape clé pour atteindre l’objectif de simulateurs numériques industriels robustes. Récemment, l’utilisation de techniques d’imposition faible des conditions de contact à la Nitsche a été proposée comme moyen pour réduire la complexité numérique. Cette technique présente plusieurs avantages, dont les plus importants pour nos travaux sont: 1) possibilité de gérer une vaste gamme de conditions (glissement avec ou sans frottement, non interpénétration, etc); 2) la technique se prête à une analyse d'erreur a posteriori rigoureuse. Ce schéma basé sur les conditions d’interface faibles représente le point de départ pour l’estimation d’erreur a posteriori par reconstruction équilibrée de la contrainte. Cette analyse est utilisée pour estimer les différentes composantes d’erreur (p.e., spatiale, non-linéaire), et pour mettre en place un algorithme de résolution adaptatif, ainsi que des critères d’arrêt pour les solveurs itératifs et le réglage automatique d’éventuels paramètres numériques.L'objectif principal de la thèse est donc de rendre robuste la simulation numérique par éléments finis des ouvrages présentant des discontinuités géométriques. On aborde cette question sous angle double : d’un côté on revisite les méthodes existantes de représentation de fissuration en travaillant sur la loi de comportement mécanique pour les joints ; de l’autre on introduit une nouvelle méthode a posteriori pour traiter le problème de contact et propose son adaptation pour les modèles d’interfaces génériques.