Modélisation du comportement des structures en béton armé par prise en compte de la résistance en traction du béton PDF Download
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Author: Joseph Tuset Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 232
Book Description
L'ETUDE A POUR BUT DE DEFINIR LES DIAGRAMMES CONTRAINTE-DEFORMATION EN COMPRESSION ET EN TRACTION DU BETON AFIN D'ETABLIR UNE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE DES ELEMENTS EN BETON ARME ET EN BETON PRECONTRAINT SOLLICITES EN FLEXION PURE. L'ORIGINALITE DE L'ETUDE RESIDE DANS LA PRISE EN COMPTE DANS LES CALCULS DE L'APPORT DE RESISTANCE DU BETON TENDU NON ENDOMMAGE. DANS LA PREMIERE PARTIE ON DETERMINE LES DIAGRAMMES CONTRAINTE-DEFORMATION DU BETON LORSQU'IL EST SOUMIS A DES SOLLICITATIONS MONOAXIALES DE COMPRESSION ET DE TRACTION ET A UNE SOLLICITATION EN FLEXION PURE. ELABORANT UNE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE FONDEE SUR LES DIAGRAMMES PROPOSES, ON COMPARE LES RESULTATS THEORIQUES A L'EXPERIMENTATION, POUR UNE POUTRE EN BETON NON ARME. DANS LA DEUXIEME PARTIE ON APPLIQUE CETTE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE AU CAS DE STRUCTURE EN BETON ARME ET EN BETON PRECONTRAINT. LES RESULTATS AINSI OBTENUS SONT COMPARES A L'EXPERIMENTATION D'UNE POUTRE ET DE SIX POUTRES-DALLES EN BETON ARME ET DE DEUX POUTRES-DALLES EN BETON PRECONTRAINT. LA METHODE PROPOSEE PERMET DE DETERMINER AVEC UNE BONNE PRECISION LA VALEUR DU MOMENT DE FISSURATION ET L'EVOLUTION DE LA FISSURATION EN COURS DE CHARGEMENT
Author: Joseph Tuset Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 232
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L'ETUDE A POUR BUT DE DEFINIR LES DIAGRAMMES CONTRAINTE-DEFORMATION EN COMPRESSION ET EN TRACTION DU BETON AFIN D'ETABLIR UNE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE DES ELEMENTS EN BETON ARME ET EN BETON PRECONTRAINT SOLLICITES EN FLEXION PURE. L'ORIGINALITE DE L'ETUDE RESIDE DANS LA PRISE EN COMPTE DANS LES CALCULS DE L'APPORT DE RESISTANCE DU BETON TENDU NON ENDOMMAGE. DANS LA PREMIERE PARTIE ON DETERMINE LES DIAGRAMMES CONTRAINTE-DEFORMATION DU BETON LORSQU'IL EST SOUMIS A DES SOLLICITATIONS MONOAXIALES DE COMPRESSION ET DE TRACTION ET A UNE SOLLICITATION EN FLEXION PURE. ELABORANT UNE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE FONDEE SUR LES DIAGRAMMES PROPOSES, ON COMPARE LES RESULTATS THEORIQUES A L'EXPERIMENTATION, POUR UNE POUTRE EN BETON NON ARME. DANS LA DEUXIEME PARTIE ON APPLIQUE CETTE METHODE DE CALCUL NON LINEAIRE AU CAS DE STRUCTURE EN BETON ARME ET EN BETON PRECONTRAINT. LES RESULTATS AINSI OBTENUS SONT COMPARES A L'EXPERIMENTATION D'UNE POUTRE ET DE SIX POUTRES-DALLES EN BETON ARME ET DE DEUX POUTRES-DALLES EN BETON PRECONTRAINT. LA METHODE PROPOSEE PERMET DE DETERMINER AVEC UNE BONNE PRECISION LA VALEUR DU MOMENT DE FISSURATION ET L'EVOLUTION DE LA FISSURATION EN COURS DE CHARGEMENT
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Pour déterminer la vulnérabilité et la ruine des structures en béton armé soumises à une onde de choc engendrée par une explosion, le centre d'études de Gramat (c. E. G.) a développé un nouveau modèle de comportement pour le béton. Ce modèle isotrope, base sur la théorie de l'endommagement utilise deux variables scalaires d'endommagement afin de prendre en compte divers phénomènes tels que: la dissymétrie en tension et compression, le caractère unilatéral (ouverture-fermeture de fissures), l'existence de déformations anélastiques, les effets des vitesses de déformation et les effets de frottement. Couplé à une méthode de régularisation de la localisation, ce modèle permet d'assurer une indépendance des résultats vis à vis du maillage. La formulation explicite, sans processus itératif, de cette loi de comportement permet également d'obtenir une certaine rapidité (temps de calcul) et robustesse (instabilités lors de la rupture du béton) lors des simulations numériques. Afin de valider ce modèle de comportement du béton en dynamique, des essais de souffle sur des dalles circulaires en béton arme ont été réalises au c. E. G. A l'aide d'un tube a choc. Des comparaisons calculs/expériences montrent les capacités et possibilités de cette nouvelle formulation
Author: Benjamin Richard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Une des causes majeures responsables de la perte de performance des ouvrages en béton armé (fissuration excessive, perte de capacité portante) peut être imputée à la corrosion des armatures présentes dans les éléments structuraux. Ce phénomène est susceptible de se développer soit par carbonatation, soit par pénétration des ions chlorures par le béton d'enrobage. C'est alors que des produits de corrosion apparaissent et génèrent des contraintes de traction qui, dès dépassement de la résistance en traction, favorisent l'apparition de fissures. D'un point de vue pratique, dès que les premières fissures sont remarquées à la surface du béton, la corrosion a généralement atteint un stade avancée et des actions de maintenance doivent être envisagées. Cela entraînent d'importants coûts évitables si une prédiction satisfaisante avait pu être réalisée. Cette étude vise à apporter des éléments de réponse à cette problématique. Deux objectifs essentiels sont considérés dans ces travaux de thèse : le premier consiste à proposer des lois de comportement robuste et satisfaisantes permettant de bien décrire le comportement des éléments de structure existants et le second vise à introduire une méthode probabiliste permettant d'actuali ser les paramètres des deux modèles sur la base de l'information disponible sur le terrain. Un cadre constitutif générique couplant élasticité, endommagement isotrope et glissement interne, thermodynamiquement admissible, est pour cela développé. Cette classe de modèles est particularisée au cas de l'interface acier/béton en présence de corrosion et au cas du béton. Ces dernières peuvent être utilisées non seulement sous chargement monotone mais aussi sous chargement cyclique. Les lois proposées permettent de prendre en compte les effets hystérétiques, les déformations permanentes et l'effet unilatéral. En outre, ces dernières ont été validées sur différents cas tests. Des versions multifibres des lois précédemment mentionnées ont également été développées pour offrir à l'ingénieur des modèles simplifiés. Une prise en compte du caractère imparfait de l'interface acier/béton au sein du formalisme multifibre est notamment considérée. L'étape d'identification des paramètres mat ériaux n'est pas toujours aisée à réaliser en raison d'une part des incertitudes qui entachent ces derniers et, d'autre part, de la méconnaissance des mécanismes locaux. Ainsi, une méthodologie probabiliste complète permettant d'actualiser les paramètres d'entrée sur la base d'observations extérieures est proposée. Elle s'appuie sur une utilisation conjointe des réseaux bayésiens et de la théorie de la fiabilité. Elle permet ainsi de réduire l'écart entre la prédiction numérique et les mesures réalisées sur le terrain. Ce travail de thèse devrait contribuer à fournir aux gestionnaires d'ouvrage des outils d'aide à la décision leur permettant de mieux gérer leurs ouvrages en béton armé
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Un modèle de comportement mécanique des bétons fibrés est développé et implanté dans le logiciel éléments finis Cast3m. Il vient compléter le modèle de fissuration orthotrope du béton Fluendo3D, en ajoutant la capacité de traiter des matériaux à fibres courtes, cylindriques et rectilignes. Ce modèle, qui s'appuie sur des données d'essais et certains mécanismes modélisés issus de la littérature, permet d'apporter des éléments de compréhension du comportement de ce type de matériau, et notamment concernant le phénomène de multi-fissuration. La caractérisation des phénomènes mis enjeu durant l'extraction des fibres est le point de départ de cette étude. Les effets de l'inclinaison des fibres par rapport à la direction d'extraction sont pris en compte et interviennent dans le comportement du modèle qui présente la capacité d'utiliser des orientations préférentielles de fibres. Le phénomène de multi-fissuration est représenté grâce à une loi d'effet d'échelle de Weibull qui permet de tenir compte de la dispersion des résistances à la traction du béton et d'expliquer le développement de la multi-fissuration. Cette représentation permet d'obtenir des distributions d'ouvertures de fissures dans des macro-éléments finis, et apporte donc une nouvelle précision dans le calcul des ouvertures de fissures dans des structures de grandes dimensions.
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CE TRAVAIL CONCERNE LE COMPORTEMENT DES BETONS ET DES OSSATURES EN BETON ARME SOUS CHARGEMENTS STATIQUES, CYCLIQUES ET DYNAMIQUES AVEC APPLICATION AU DOMAINE DU GENIE PARASISMIQUE. CONNAITRE LE COMPORTEMENT DES BETONS A HAUTES PERFORMANCES (BHP) ET DES BHP FIBRES (BHPF) SOUS CES CHARGEMENTS EST RENDU INDISPENSABLE PAR L'UTILISATION CROISSANTE DE CES NOUVEAUX MATERIAUX. APRES SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE, LA DEMARCHE SUIVIE S'ETABLIT EN TROIS POINTS : . ETUDE EXPERIMENTALE : DEUX SERIES D'ESSAIS SONT MENEES SUR DES BHP ET BHPF. UNE CELLULE SPECIFIQUE EST ADAPTEE POUR TESTER DES EPROUVETTES SOUS CHARGEMENTS CYCLIQUES. L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DE COMPORTEMENT RETENUS EST PROPOSEE. LES LOIS D'EVOLUTION CYCLIQUES SONT ETABLIES EN FONCTION DE LA RESISTANCE DU BETON ET DE LA CONCENTRATION VOLUMIQUE EN FIBRES. DES CARACTERISTIQUES COMME LA FRAGILITE DES BHP OU LA DUCTILITE DES BHPF SONT DECRITES PAR DES LOIS CONTINUES EN PRE ET POST-PIC POUR DES BETONS DONT LA RESISTANCE VARIE DE 20 A 90 MPA. . ETUDE NUMERIQUE : LE CALCUL PREDICTIF DU COMPORTEMENT DES STRUCTURES EN BETON ARME ET BHP EST ABORDE EN DEUX PHASES : - PROPOSITION DE MODELES DE COMPORTEMENT VALIDES POUR TOUTE LA GAMME DE BETONS ETUDIES, QUI INTEGRENT LES VARIABLES MECANIQUES DEDUITES DES ESSAIS. - IMPLANTATION NUMERIQUE EFFECTUEE DANS LE CODE EFICOS AVEC DESCRIPTION MULTICOUCHE DE LA STRUCTURE. UNE CONFRONTATION DES SIMULATIONS AUX RESULTATS D'ESSAIS DE DIVERSES OSSATURES EST REALISEE. EN DYNAMIQUE, LA POSSIBILITE DE S'AFFRANCHIR DE LA PRISE EN COMPTE DE L'AMORTISSEMENT EST ANALYSEE EN INTRODUISANT LE COMPORTEMENT HYSTERETIQUE DU MATERIAU. . ETUDE DU DOMMAGE : A PARTIR D'INDICATEURS DE DOMMAGES LOCAUX CALCULES DANS LA STRUCTURE, UN INDICE GLOBAL EST PROPOSE. LES RESULTATS SIMULES EN RAPPORT AVEC LES CONSTATS D'ESSAIS PERMETTENT D'APPRECIER LE DOMMAGE D'UNE STRUCTURE SUITE A DES ACTIONS STATIQUES OU CYCLIQUES. CET INDICE DE DOMMAGE APPORTE A L'INGENIEUR UN INSTRUMENT DE DECISION POUR REHABILITER OU DETRUIRE DES OUVRAGES.
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Le comportement des structures sous certains types d'actions tels que les séismes nécessite une bonne connaissance du comportement des matériaux composants sous des charges cycliques. Dans cette étude, le modèle de comportement cyclique du béton est base sur la théorie de l'endommagement, sur la mécanique des milieux continus et la thermodynamique des processus irréversibles. Ce modèle tient compte des déformations résiduelles et de la perte de raideur due à la fissuration. Dans son application, les effets bis axiaux et le fluage ne sont pas pris en considération. Le comportement des armatures est considère least-plastique parfait. Une amélioration importante pour l'application du modèle a été de définir une méthode d'identification des paramètres à partir des données physiques obtenues dans les essais classiques de contrôle du béton et d'une expression analytique de la loi de comportement d'usage courant. Le modèle uni axial est introduit dans un code numérique pour structures planes. La structure à analyser est découpée en plusieurs éléments de poutres. Chaque élément est représenté par un certain nombre de sections. La section est divisée en plusieurs fibres soumises à une sollicitation unie axiale. Chaque fibre suit sa propre histoire conforme au modèle ci-dessus, mais sa déformation respecte la loi de planéité de la section considérée. Des essais de validation ont été réalisés sur des éprouvettes cylindriques sous charges cycliques de compression, sur des poteaux courts sous compression - traction cyclique et sur des poteaux sous flexion alternée et effort normal constant. La comparaison modèle-essais apporte des résultats encourageants pour l'analyse des structures en béton arme sous charges cycliques
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Le traitement en dynamique non linéaire du fonctionnement des structures en b. A. Est un problème complexe et couteux. L'aborder par des méthodes simplifiées est une solution avantageuse, a la condition de pouvoir conserver une description fine et réaliste des phénomènes majeurs. Analyse dans l'environnement d'une méthode par éléments finis multicouches, il a porte sur deux aspects majeurs : celui du traitement de l'élancement et celui de l'évaluation des erreurs liées a la discrétisation. Le code de calcul eficos initialement conçu avec des éléments poutres de type Navier-Bernoulli composés de couches superposées, permettait d'étudier le comportement d'un grand nombre d'éléments structuraux de type poutre/poteau, tant que leur élancement ne posait pas de difficultés particulières. La stratégie proposée ici permet de prendre en considération les effets de moment du second ordre. Ceci ajoute aux précédents travaux réalises sur les effets de cisaillement conduisent a un nouvel outil adapte, vis-à-vis de l'élancement, a un large domaine d'applications. S'agissant des grands déplacements, la méthode proposée, pour la prise en compte de l'effet p-delta en comportement en dommageable, a été appliquée au cas de poteaux en béton charges jusqu'a la ruine ; la comparaison avec l'expérience montre l'efficacité de la méthode. Des applications en réponse non linéaire sismique de piles de montre la capacité de l'outil à reproduire les principaux aspects critiques relatifs a la double non linéarité, matérielle et géométrique. Du cote des faibles élancements, l'étude réalisée dans le cadre du benchmark nupec met en évidence la bonne performance de la stratégie de modélisation simplifiée proposée, pour un mur arme de très faible élancement (inferieur a 1). Cependant, la qualité des résultats, notée par les organisateurs du benchmark comme étant de même niveau que ceux obtenus en éléments finis 2d ou 3 d, doit être associée à une représentation adaptée des conditions aux limites. L'étude est complétée par la proposition d'un estimateur d'erreurs dont la pertinence vis-a-vis de la discrétisation en éléments finis est montrée, aussi bien en statique qu'en dynamique. Une corrélation énergétique est également mise en évidence. C'est un nouveau pas vers l'optimisation et la fiabilité des analyses.
Author: Joseph Tuset
Author: Joseph Tuset
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Author: Christophe Pontiroli
Author: Benjamin Richard
Author: Romain Gontero
Author: SOFIANE.. AMZIANE
Author: MOHAMED BENALI.. BENMANSOUR
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Author: René Corté
Author: Shahrokh Ghavamian