Contribution a l'étude numérique des modes localises de rupture dans les structures en béton de type poutres

Contribution a l'étude numérique des modes localises de rupture dans les structures en béton de type poutres PDF Author: Meftah Fékri
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Languages : fr
Pages : 217

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Contribution a l'étude numérique des modes localises de rupture dans les structures en béton de type poutres

Contribution a l'étude numérique des modes localises de rupture dans les structures en béton de type poutres PDF Author: Meftah Fékri
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Languages : fr
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Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures en béton armé renforcées à l'effort tranchant par collage de composites à matrice organique

Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures en béton armé renforcées à l'effort tranchant par collage de composites à matrice organique PDF Author: Cheikhna Diagana
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Pages : 155

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Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures en béton armé renforcées à l'effort tranchant par collage de composites à matrice organique. Dans ce travail nous avons étudié le renforcement à l'effort tranchant de poutres en béton armé renforcées par collage de tissus ou de bandes en composite carbo-époxy. Les poutres sont conçues de telle sorte que la rupture par cisaillement soit dominante sauf cas particulier. Dans un premier temps, nous avons étudié l'influence de la hauteur du tissu et du bras de levier sur la charge ultime des poutres renforcées. Pour cette étude, deux types de poutres en béton armé de même configuration avec portée différente ont été réalisés. On a constaté, pour les deux types de poutres, que la hauteur maximale utile du tissu est égale aux ß de celle de la poutre et qu'elle suffit pour éviter toute rupture par cisaillement. Le gain en charge ultime est deux fois plus important pour les poutres de grande portée. La variation de l'espacement entre les cadres d'acier a montré que la contribution du tissu à la reprise de l'effort tranchant dépend effectivement de ce paramètre. Nous avons également réalisé une série d'essai sur la réparation de poutres endommagées. Les résultats montrent que les poutres réparées ont même charge de ruine que celles renforcées. Enfin, nous avons étudié le comportement expérimental de poutres renforcées par un système discontinu de bandes de TFCÒ collées. Ce programme expérimental nous a permis de mettre en évidence que la contribution des bandes de TFCÒ est plus importante lorsqu'elles sont perpendiculaires à la fissure d'effort tranchant et lorsque le renforcement est fait par bandage. Une étude par la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel CASTEM 2000 a été menée. Le modèle simule correctement le comportement d'une poutre renforcée à l'effort tranchant et donne accès à des grandeurs difficilement mesurables.

Influence des interfaces sur le comportement des structures composites en béton armé

Influence des interfaces sur le comportement des structures composites en béton armé PDF Author: Nacer Takorabet
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Pages : 285

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Les structures de Génie Civil son fréquemment calculées comme monolithe. Cependant en pratique la plupart d'entre elles présentent des surface de reprise de bétonnage liées à leur mode d'exécution. Ces surfaces ont une grande influence sur le comportement des structures en sorte que des désordres, voire des ruptures peuvent se produire suivant ces discontinuités pré-existantes. L'étude entreprise a comporté des expérimentations et une modélisation numérique. Après l'examen de la bibliographie des phénomènes plus ou moins approchants, des essais sont exécutés pour une solution utilisée dans le développement d'un type de pont réalisé avec des éléments préfabriqués (poutres longitudinales précontraintes préfabriquées et prédalles constituant coffrage et ferraillage du hourdis supérieur coulé en place et supportant la surface de roulement). Dans l'état actuel des règlements les prédalles doivent être munies d' armatures de couture pour être prises en compte dans les calculs de flexion. Ces essais montrent qu'une prédalle sans couture et comportant des armatures longitidunales ancrées dans le béton de la dalle peut s'associer mécaniquement à celle-ci dans certaines limites. Les applications ont d'abord porté sur des éléments structuraux aux extrémités libres (planchers à prédalles, jonction âme de poutre-hourdis), donc favorables aux effets du cisaillement -glissement, permettant ainsi d'évaluer l'influence de certains paramètres. Pour les pièces non-armées à l'interface le comportement est monolithe tant que l'adhérence n'est pas rompue, au-delà ces éléments deviennent faibles et on assiste à un accroissement exagéré des flèches. La disposition d'une armature de couture améliore considérablement la tenue de ces pièces après rupture d'adhérence. Ceci est dû à la mobilisation d'un mécanisme de frottement rendu possible grâce à la compression apportée par la mise en traction des armatures de couture. Avec une bonne reprise le fonctionnement est satisfaisant, même si le monolithisme n'est pas toujours reconstitué. L'analyse par le calcul des essais réalisés confirme le monolithisme obtenu expérimentalement. Ce qui est prometteur pour le développement de ce type d'exécution et laisse espérer une bonne tenue des ouvrages existants. Sur chantier les conditions d'essais ne sont pas toujours réunies. Nous avons simulé une mauvaise adhérence (flaque d'eau, absence de propreté, ...) dans différentes zones de l'interface sur une longueur de 50cm. Un tel manque de précaution provoque une défaillance totale de la structure, ce qui montre q'un comportement structural théoriquement satisfaisant reste en réalité assujetti au mode d'exécution donc à la qualité du travail humain.

Contribution a la modélisation numérique de la rupture des poutres en béton dans une théorie avec cisaillement et gauchissement

Contribution a la modélisation numérique de la rupture des poutres en béton dans une théorie avec cisaillement et gauchissement PDF Author: Marie-George Salomon
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Pages : 232

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L'écart important qui existe aujourd'hui entre la conception des grains abrasifs et le marché rend délicate la définition correcte des caractéristiques physiques dictant la performance de ces grains. C'est cette problématique, associée à la volonté de mieux connaître 1 es propriétés des grains abrasifs électro-fondus qui a motivé le lancement de cette étude. Dans un premier temps, nous avons identifié les comportements respectifs à l'application (usure, forces, enlèvement de matière) des trois grandes familles de grains abrasifs conventionnels (Alumineux voie Sol-Gel, Alumines et Alumines-Zircones électro-fondues) par l'intermédiaire d'outils de simulation de meulage sur grains tâchant de reproduire au mieux les différentes conditions d'utilisation. Ce travail, couplé aux observations post-mortem systématiques des grains sous MEB, ainsi qu'aux résultats de caractérisation mécanique (dureté et ténacité par techniques d'indentation) nous a permis de mieux appréhender les comportements mécaniques clés des " grains suivant les conditions d'usinage. Dans le même esprit, nous nous sommes ensuite attachés à mieux comprendre l'influence de divers paramètres microstructuraux (taux de zircone et finesse de l'eutectique) sur le comportement à l'application des grains Alumines-Zircones électro-fondus.

Contribution à l'étude de la rupture par effort tranchant des poutres rectangulaires en béton armé et en béton précontraint

Contribution à l'étude de la rupture par effort tranchant des poutres rectangulaires en béton armé et en béton précontraint PDF Author: Kamal Nassif Ghali
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Réparation ou renforcement des poutres en béton armé corrodées ou non par l'insertion de joncs de carbone dans la surface du béton (NSM technique)

Réparation ou renforcement des poutres en béton armé corrodées ou non par l'insertion de joncs de carbone dans la surface du béton (NSM technique) PDF Author: Belal Almassri
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Pages : 150

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Cette thèse s’intéresse à l’efficacité des renforcements par matériaux composites à base de fibres carbone (CFRP : Carbon Fiber Reinforced Polymer) par la technique NSM (Near Surface Mounted ; réalisation d’engravures sur la surface du béton) pour requalifier les structures corrodées. Elle est composée d’une partie expérimentale et d’une partie modélisation par la méthode des Eléments Finis (EF). La technique NSM consiste à réaliser des engravures sur la surface du béton où sont insérés les joncs de carbone rendus adhérents par remplissage d’une résine époxy. Les éléments étudiés dans cette thèse sont des poutres en béton armé naturellement corrodées pendant 28 années d’exposition à un environnement salin. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux modes de rupture et à la capacité portante à la fois : en flexion et à l’effort tranchant. Le degré de corrosion a été mesuré par la méthode de perte de masses locales après la fin des essais mécaniques sur les barres longitudinales ainsi que sur les cadres d’effort tranchant. La première partie présente les résultats expérimentaux obtenus sur une poutre corrodée et une poutre témoin réparée ou renforcée en flexion par un jonc de carbone de 6 mm de diamètre inséré dans la surface tendue par la technique NSM. Les essais ont pour objectif d’étudier la capacité portante, la flèche à la ruine, la rigidité en flexion et le mode de ruine des deux poutres afin de vérifier l’efficacité du renforcement ou de la réparation... La seconde partie présente les résultats expérimentaux obtenus sur des poutres courtes permettant de mettre en avant la résistance vis à vis de l’effort tranchant. A partir des poutres longues testées dans la première partie, deux poutres courtes corrodées et deux poutres courtes témoins sont extraites. Une poutre courte corrodée et une poutre témoin sont réparées ou renforcées en flexion et une poutre corrodée et une poutre témoin sont en plus réparées ou renforcées vis-à-vis à l’effort tranchant par des joncs de carbone de 6 mm de diamètre par la technique NSM. L’éventuel glissement des armatures longitudinales sur les appuis a été mesuré durant les essais de flexion 3 points. Les résultats expérimentaux montrent que la corrosion des armatures longitudinales et la corrosion des cadres d’effort tranchant n’affectent pas le mode de ruine et modifient très peu les capacités portantes. La réparation vis-à-vis de l’effort tranchant avec la technique NSM change le mode de ruine de la formation d’une fissure diagonale due au glissement des barres d’acier tendues, à la formation d’une large fissure de flexion à mi-travée suivie de l’écrasement du béton comprimé... La troisième partie s’intéresse à la modélisation par la méthode de modélisation par EF du comportement global en flexion. Une première approche 2D est élaborée avec le code FEMIX développé à l’Université de Minho par le professeur Barros. Cinq poutres sont modélisées : 3 corrodées dont une réparée par la technique NSM et 2 témoins dont une renforcée par la technique NSM. La modélisation par EF donne de bons résultats sauf dans le cas de la poutre corrodée réparée dont le mode de ruine est non conventionnel (séparation du béton d’enrobage)... La quatrième et dernière partie est consacrée à l’étude numérique des poutres courtes. Quatre poutres sont modélisées : 2 corrodées réparées dont une réparée vis-à-vis de l’effort tranchant et 2 témoins renforcées dont une renforcée vis-à-vis de l’effort tranchant. La modélisation par EF est faite en 3D en utilisant le code FEMIX. Les résultats numériques reproduisent correctement les aspects importants du comportement force-flèche ainsi que les modes de fissuration à la ruine pour les poutres réparées vis-à-vis de l’effort tranchant ou non.

Contribution à l'étude de l'effondrement d'une structure en béton armé

Contribution à l'étude de l'effondrement d'une structure en béton armé PDF Author: Mathieu Reimeringer
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Pages : 201

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L'effondrement est un phénomène peu abordé en Génie Civil mais important pour l'évaluation de la vulnérabilité d'un ouvrage à une action accidentelle. Il reste cependant difficile à modéliser tant les mécanismes mis en jeu sont nombreux : non-linéarités matérielles (plasticité, endommagement, rupture,...) et géométriques (chute libre, contact,...). L'analyse des problèmes d'effondrement et du comportement structural des portiques en béton armé permet d'identifier les phénomènes qui caractérisent la réponse globale d'une structure ainsi que les modèles utilisables. Nous proposons une approche simplifiée originale reposant sur l'utilisation d'éléments discrets. Les poutres et colonnes, éléments constitutifs du portique, sont modélisés comme des corps rigides, le comportement des matériaux étant supposé localisé dans les liaisons rhéologiques entre les corps rigides. La démarche et les éléments ont été qualifiés et les simulations ont mis en évidence l'influence des différents paramètres.

Modélisation d'éléments de structure en béton armé renforcés par collage de PRF

Modélisation d'éléments de structure en béton armé renforcés par collage de PRF PDF Author: Sahar Radfar
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Le renforcement de structures ou d'éléments de structure par collage de plats PRF (polymères renforcés de fibres) est une technique actuellement reconnue et utilisée dans le monde entier. Il permet d'augmenter la durée de vie des structures existantes ce qui est très intéressant du point de vue développement durable et est souvent plus intéressant d'un point de vue économique. La première partie de ce travail s'intéresse au renforcement de poutres béton armé par des plats PRF. En effet, ce type de renforcement peut engendrer une rupture prématurée de type peeling-off. Ce mode de ruine très fragile résulte du décollement du béton d'enrobage qui reste collé au matériau de renforcement. Pour une conception optimale d'un renforcement en flexion par collage, il est important d'être en mesure de prévoir ce type de rupture et d'en tenir compte dans le dimensionnement. Pour cela, un modèle numérique fiable de type élasto-plastique est dans un premier temps présenté qui permet de prévoir la rupture de type peeling-off. Ce modèle est validé à l'aide de résultats d'essais expérimentaux. Les paramètres principaux affectant l'efficacité du renforcement sont ensuite mis en évidence dans le cadre d'une étude paramétrique. Les résultats de cette étude sont mis en parallèle avec des résultats d'essais de la littérature prouvant ainsi l'efficacité du modèle proposé. Enfin, plusieurs mesures sont proposées pour améliorer la performance du renforcement et éviter la rupture prématurée de peeling-off. La deuxième partie de ce travail s'attache quant à elle à l'étude de renforcement de tabliers de ponts soumis aux efforts éventuels d'impact d'un véhicule sur une barrière de sécurité. Une campagne expérimentale composée de différentes configurations de dalles est d'abord réalisée. Un modèle numérique s'inspirant du modèle proposé précédemment est ensuite présenté. La confrontation des résultats expérimentaux et numériques montre une concordance encourageante avant la fissuration majeure de la dalle. Enfin, les résultats mettent en relief l'efficacité du renforcement par des plats PRF dans le cas de glissières de sécurité

ETUDE NUMERIQUE DE LA PROPAGATION DE FISSURES PAR LA MECANIQUE DE LA RUPTURE

ETUDE NUMERIQUE DE LA PROPAGATION DE FISSURES PAR LA MECANIQUE DE LA RUPTURE PDF Author: XIA-BING.. ZHANG
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L'OBJET DE CETTE THESE EST D'APPORTER UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE NUMERIQUE PAR LA MECANIQUE DE LA RUPTURE, DE LA PROPAGATION ET DE LA BIFURCATION DES FISSURES EXISTANT DANS DES STRUCTURES FORMEES D'UNE OU PLUSIEURS COUCHES DE MATERIAUX ET DE PROPOSER UNE METHODOLOGIE POUR SIMULER L'EVOLUTION DE FISSURE (EN MODE MIXTE) JUSQU'A LA RUINE DE LA STRUCTURE ETUDIEE. L'ETUDE COMPORTE QUATRE PARTIES. LA PREMIERE PARTIE EST UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA MECANIQUE DE LA RUPTURE. DANS LA DEUXIEME PARTIE, UNE ANALYSE COMPARATIVE ENTRE LES METHODES NUMERIQUES ACTUELLEMENT UTILISEES POUR DETERMINER LES PARAMETRES DE FISSURATION PERMET DE CARACTERISER CHAQUE METHODE, COMPTE TENU DE LEURS POSSIBILITES D'APPLICATION AUX CAS DE MATERIAUX HOMOGENES ET DE BI-MATERIAUX. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A DEUX NOUVELLES METHODES NUMERIQUES: LES METHODES DES INTEGRALES T ET A, QUI PERMETTENT DE SEPARER PLUS FACILEMENT LES DEUX MODES DE RUPTURE. LA VALIDATION NUMERIQUE DE LA METHODE DE L'INTEGRALE A MONTRE LE GRAND INTERET DE CETTE METHODE. LA DERNIERE PARTIE CONCERNE L'ETUDE DE LA PROPAGATION ET DE LA BIFURCATION DE FISSURES. LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'EVOLUTION DE FISSURE EST EFFECTUEE SUR DES EXEMPLES DIFFERENTES. LES RESULTATS NUMERIQUES OBTENUS SONT CONFIRMES PAR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. L'ANALYSE DE L'INTERACTION DE DEUX FISSURES PERMET DE CERNER LA ZONE D'INFLUENCE SUR LA DIRECTION DE PROPAGATION DE CELLES-CI. LA NON-NECESSITE D'UN MAILLAGE SYMETRIQUE AUTOUR DE LA POINTE DE FISSURE LORS D'UNE TELLE ETUDE CONFIRME TOUT L'INTERET DE LA METHODE DE L'INTEGRALE A

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT AU CHOC DU MORTIER ET DU BETON DE FIBRES

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT AU CHOC DU MORTIER ET DU BETON DE FIBRES PDF Author: KAMEL.. ZAYAT
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ETUDE DE LA REPONSE STATIQUE ET DYNAMIQUE DE MORTIERS RENFORCES PAR RUBANS DE VERRE METALLIQUE. ESSAIS STATIQUES DE COMPRESSION ET DE FLEXION (ETABLISSANT A PARTIR DES DERNIERS LA RESISTANCE A LA TRACTION); ESSAIS DE CHOC DE COMPRESSION MONOAXIALE: MESURES EXTENSOMETRIQUES ET D'ACCELERATION, ENREGISTREMENT PHOTOGRAPHIQUES (CAMERA ULTRA RAPIDE). INFLUENCE DES FIBRES SUR LES RELATIONS CONTRAINTE-DEFORMATION, LA DUREE DU CHOC ET LES MODES D'ENDOMMAGEMENT, PRENANT EN COMPTE LES PHENOMENES DE REFLEXION ET DE PROPAGATION D'ONDES DANS LES MATERIAUX ORTHOTROPES ET L'EFFET DE STRUCTURE CORRESPONDANT AU MODE DE RUPTURE LOCALISEE