Étude expérimentale du comportement mécanique des bétons à très hautes performances sous sollicitations multiaxiales simples et complexes PDF Download
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Author: Vincent Gotuwka
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 392
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Book Description
Prévoir une réglementation et une modélisation adaptées aux nouveaux matériaux de construction que sont les bétons à très hautes performances est un domaine de recherche expérimentale encore largement ouvert. Ce travail concerne l'étude expérimentale de trois bétons, un béton normal et deux bétons à très hautes performances avec ajouts de fumées de silice (BTHP), sous sollicitations multiaxiales. Il s'inscrit dans le cadre du projet national BHP2000 dont l'un des objectifs est l'extension des réglements de calcul BAEL et BPEL aux BTHP (bétons de résistances caractéristiques supérieures à 80 MPa). La campagne expérimentale de caractérisation sous sollicitations de compression triaxiale axisymétrique a permis de mettre en évidence l'augmentation de l'efficacité du confinement pour les bétons à très hautes performances. La ductilité du matériau augmente avec la pression de confinement mais la transition fragile-ductile des BTHP apparaît à des niveaux de contraintes plus importants. Cette première campagne expérimentale a été complétée par des essais de compression torsion. Ceux-ci génèrent un champ de compression traction, induisant ainsi une rotation des axes principaux des contraintes. Sous ce champ de contrainte le comportement reste quasi-linéaire et faiblement irréversible. L'étude spécifique des mécanismes de dégradation du béton en torsion a fait apparaître l'existence d'un seuil de fissuration. La mise en oeuvre d'une méthodologie se basant sur la perte d'homogénéité des réponses en déformation offre la possibilité de déterminer le seuil de fissuration délimitant ainsi la partie de l'essai de torsion sur cylindre plein représentative du comportement du matériau. Cette étude permet de déterminer les bornes inférieures de résistance du Bo et des BTHP en cisaillement pur et en cisaillement combine avec de la compression. La comparaison de ces limites de résistances permet de vérifier la validité de l'extrapolation des critères des réglements de calcul français aux bétons de résistances caractéristiques supérieures à 80 MPa.
Author: Vincent Gotuwka
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Languages : fr
Pages : 392
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Book Description
Prévoir une réglementation et une modélisation adaptées aux nouveaux matériaux de construction que sont les bétons à très hautes performances est un domaine de recherche expérimentale encore largement ouvert. Ce travail concerne l'étude expérimentale de trois bétons, un béton normal et deux bétons à très hautes performances avec ajouts de fumées de silice (BTHP), sous sollicitations multiaxiales. Il s'inscrit dans le cadre du projet national BHP2000 dont l'un des objectifs est l'extension des réglements de calcul BAEL et BPEL aux BTHP (bétons de résistances caractéristiques supérieures à 80 MPa). La campagne expérimentale de caractérisation sous sollicitations de compression triaxiale axisymétrique a permis de mettre en évidence l'augmentation de l'efficacité du confinement pour les bétons à très hautes performances. La ductilité du matériau augmente avec la pression de confinement mais la transition fragile-ductile des BTHP apparaît à des niveaux de contraintes plus importants. Cette première campagne expérimentale a été complétée par des essais de compression torsion. Ceux-ci génèrent un champ de compression traction, induisant ainsi une rotation des axes principaux des contraintes. Sous ce champ de contrainte le comportement reste quasi-linéaire et faiblement irréversible. L'étude spécifique des mécanismes de dégradation du béton en torsion a fait apparaître l'existence d'un seuil de fissuration. La mise en oeuvre d'une méthodologie se basant sur la perte d'homogénéité des réponses en déformation offre la possibilité de déterminer le seuil de fissuration délimitant ainsi la partie de l'essai de torsion sur cylindre plein représentative du comportement du matériau. Cette étude permet de déterminer les bornes inférieures de résistance du Bo et des BTHP en cisaillement pur et en cisaillement combine avec de la compression. La comparaison de ces limites de résistances permet de vérifier la validité de l'extrapolation des critères des réglements de calcul français aux bétons de résistances caractéristiques supérieures à 80 MPa.
Author: Esteban Astudillo de la Vega
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ISBN: 9782110946829
Category :
Languages : fr
Pages : 326
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L'objectif de ce travail est d'identifier et de modéliser, d'un point de vue essentiellement expérimental, le comportement mécanique d'un Béton Fibré à Ultra Hautes Performances (BFUHP) sollicité en traction biaxiale. Les BFUHP sont des matériaux de résistance à la compression supérieure à 150 MPa, et pouvant aller jusqu'à 250 MPa. L'utilisation de fibres dans ces matériaux permet d'obtenir un comportement ductile en traction. Dans un premier temps, le comportement des Bétons classiques et des Bétons de Fibres Métalliques (BFM) sous différentes sollicitations uniaxiales et biaxiales est présenté. Ensuite, le comportement expérimental des BFUHP est abordé au travers d'une campagne d'essais en traction uniaxiale. La répartition des fibres dans les éprouvettes testées est étudiée à l'aide de deux méthodes de comptage de fibres : l'analyse d'images et les mesures de champ magnétique. La pertinence et les performances de ces deux techniques sont évaluées. Une éprouvette cruciforme en BFUHP a été conçue. Des essais de traction biaxial ont été ainsi réalisés sur la machine traxiale ASTREE du LMT à partir d'un protocole expérimental original qui comprend l'utilisation d'un dispositif de corrélation d'images numériques pour l'obtention de champs de déplacement et la mesure de déformations. Les déformations maximales obtenues avant fissuration sont comparées à celles rapportées dans la littérature sur des matériaux béton et béton hautes performances. Les résultats expérimentaux permettent de proposer un critère de fissuration pour ce type de matériau sollicité en bitraction. Enfin, les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus en utilisant un modèle d'inclusion d'Eshelby à deux échelles, dont les principales caractéristiques sont présentées.
Author: Yue Liang
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Languages : fr
Pages : 0
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Les études de cette thèse sont centrées sur la caractérisation expérimentale de la durabilité des bétons pour l'Andra (Agence Nationale de gestion des Déchets RadioActifs), notamment pour l'étude de la faisabilité du stockage de déchets radioactifs en formation géologique profonde. Dans ce contexte, les bétons sont soumis à des sollicitations couplées : variation de contraintes lors de l'excavation des galeries, variation de saturation due à la ventilation, mise en pression de gaz dans l'ouvrage, variation de température due aux déchets exothermiques... Il est donc nécessaire d'acquérir de nouvelles données expérimentales afin de caractériser finement les processus thermo-hydro-mécaniques impliqués, à court et à long termes. Les recherches sont réalisées sur les bétons de référence de l'Andra, fabriqués à base de ciment CEM I et CEM V/A. A court terme, différents essais cherchent à mettre en évidence l'évolution du comportement mécanique multiaxial des bétons en fonction de la saturation et de la température. A long terme, des essais de fluage (uniaxial et multiaxial) visent à analyser le comportement mécanique différé de ces bétons sous température ou lors d'un séchage par paliers d'humidité relative contrôlée.
Author: Pierre Laplante
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Category : Concrete
Languages : fr
Pages : 299
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DANS LE CADRE DE CETTE THESE, NOUS NOUS SOMMES D'ABORD INTERESSES AU PROBLEME DES DIMINUTIONS DE RESISTANCE A LONG TERME OBSERVEES SUR LES BETONS MURIS AU JEUNE AGE A DES TEMPERATURES ELEVEES PAR RAPPORT AUX MEMES BETONS MURIS SELON LES MODES OPERATOIRES NORMALISES (20C ET 100% H.R.). PAR UN PROGRAMME EXPERIMENTAL, REALISE SUR PATE PURE ET SUR BETON, NOUS AVONS PU MESURER L'IMPORTANCE DE LA CURE THERMIQUE ET DE LA CURE HYGROMETRIQUE SUR LA RESISTANCE A 28 ET 91 JOURS DES BETONS ORDINAIRE ET A TRES HAUTES PERFORMANCES (THP). LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE LES BETONS THP CONTENANT DE LA FUMEE DE SILICE SUPPORTENT MIEUX LA TEMPERATURE QUE LES BETONS ORDINAIRES. NOUS NOUS SOMMES ENSUITE INTERESSES A LA CARACTERISATION DE CERTAINES PROPRIETES DU BETON AU JEUNE AGE. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL ETAIT DE FOURNIR AU MODULE MEXO, LOGICIEL DE PREVISION DES CONTRAINTES DANS LE BETON EN COURS DE DURCISSEMENT DEVELOPPE AU LCPC SUR LE CODE D'ELEMENTS FINIS CESAR, LES LOIS DE COMPORTEMENT DU BETON DURCISSANT. PLUS PRECISEMENT, NOTRE BUT ETAIT DE FOURNIR AU MODELISATEUR DES DONNEES EXPERIMENTALES PRECISES ET FIABLES CONCERNANT L'EVOLUTION DES PROPRIETES PHYSICO-MECANIQUES DU BETON DURCISSANT. NOUS AVONS DONC REALISE UN IMPORTANT PROGRAMME EXPERIMENTAL DANS LEQUEL NOUS AVONS ETUDIE POUR DEUX BETONS DIFFERENTS, UN BETON ORDINAIRE (B40) ET UN BETON THP (B80), L'EVOLUTION DE CERTAINES PROPRIETES DU BETON (RESISTANCE, MODULE ELASTIQUE, RETRAITS, FLUAGE, ETC.) EN FONCTION DE SA MATURITE (AGE EQUIVALENT A 20C). FINALEMENT, NOUS PROPOSONS UN MODELE DE COMPORTEMENT MECANIQUE UNIAXIAL DU BETON DURCISSANT QUE NOUS AVONS TESTE EN COMPARANT LES PREDICTIONS DU MODELE AUX MESURES EFFECTUEES SUR DES ESSAIS VRAIE GRANDEUR REALISES EN LABORATOIRE. IL S'AGIT DE POTEAUX 30120 CM
Author: Hugo Cagnon
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Languages : fr
Pages : 257
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Book Description
Dans le cadre du projet Cigéo, initié par l'Andra, pour le stockage des déchets radioactifs à Moyenne Activité et à Vie Longue (MA-VL) en couche profonde, l'étude expérimentale du comportement de Bétons à Hautes Performances (BHP) sous sollicitations Thermo-Hydro-Mécaniques (THM) variables dans le temps (température inférieure à 70°C) est nécessaire pour être en mesure de prédire la réponse mécanique des ouvrages à long terme. L'étude est scindée en trois phases qui ciblent les effets des différents couplages Thermo-Hydro-Mécaniques. Tout d'abord, les déformations thermiques libres, couplées ou non avec de la dessiccation, des constituants du béton (agrégats et pâte de ciment hydratée) et du béton lui-même ont été mesurées et analysées pour différents degrés de saturation, afin notamment de comprendre l'origine de l'endommagement thermique. Dans un second temps, une étude des comportements différés, retrait et fluage, d'un BHP à 20°C et à Humidité Relative variable (entre 100% et 50% HR) a été menée afin d'estimer les évolutions des déformations à long terme de ces bétons lorsqu'ils sont soumis à des cycles de séchage et de reprises d'eau sous charge. La dernière phase de ce travail de recherche concerne l'étude du BHP soumis à des variations Thermo-Hydro-Mécaniques plus complexes, tel que le fluage thermique transitoire, afin d'analyser les divers autres couplages pour des températures modérées (jusqu'à 70°C). Les données expérimentales originales acquises ont permis de mieux comprendre les phénomènes et les couplages qui régissent le retrait et le fluage des BHP, et de les intégrer dans un modèle THM de fluage.
Author: Florent Manzoni
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Languages : fr
Pages : 205
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Book Description
Dans le cadre du projet de stockage en couche profonde des déchets radioactifs à Moyenne Activité et à Vie Longue (MA-VL) initié par l'Andra (Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs), le comportement à long terme de Bétons à Hautes Performances (BHP) sous sollicitations Thermo-Hydro-Mécaniques (THM) variables est étudié afin de prédire la tenue des ouvrages dans le temps. Le travail de cette thèse se décompose en trois parties qui visent à améliorer la compréhension du rôle de chaque sollicitation THM de manière dissociée ainsi que leurs couplages. Tout d'abord, un nouveau modèle basé sur des constations expérimentales d'études antérieures est proposé pour expliquer et simuler la Déformation Thermique Transitoire (DTT). Ce modèle présente l'originalité d'intégrer un couplage THM basé sur des mouvements d'eau entre deux échelles de pores (nanopores des C-S-H et réseau capillaire). Dans un second temps, une étude expérimentale du comportement différé du BHP, retrait et fluage en compression uniaxiale, à 20 °C en endogène ou à 50% HR est menée, sous charge variable modérée et/ou intense et sur différentes géométries de corps d'épreuves (cylindres 11 x 22 cm3 et anneaux), afin de vérifier, d'une part, que le modèle est capable de reproduire les évolutions des déformations sous charge quels que soient l'historique de chargement, son intensité, et l'état de consolidation du béton, et d'autre part, que les calages du modèle sur une géométrie cylindrique permettent bien de prédire un état de déformation réaliste sur une géométrie annulaire similaire à celle des tunnels de l'Andra (à l'échelle 1/25ème). Enfin, la dernière partie de ce travail consiste à proposer une modélisation des déformations en condition de dessiccation. Cette dernière partie intègre le modèle de DTT ainsi que la prise en compte d'une microfissuration d'origine hydrique conduisant à une amplification des contraintes effectives dans la direction de chargement. Ce phénomène est modélisé par un endommagement hydrique. Le modèle complet est par la suite testé sur les données expérimentales issues de cette thèse ainsi que sur des résultats de la littérature. L'ensemble des travaux menés permet d'améliorer notre compréhension des phénomènes physiques à l'origine des déformations du béton et de proposer un modèle intégrant les couplages THM pouvant être utilisé pour simuler le comportement des ouvrages sous sollicitations variables dans l'espace et dans le temps.
Author: Boualem Djebri
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Languages : fr
Pages : 170
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Le comportement des bétons sous sollicitations multiaxiales est depuis plusieurs années un sujet d'étude. Aussi, l'emploi de nouvelles techniques de calcul (sous structuration principalement) nécessite de mieux modéliser le comportement du béton. Dans ce cadre, ce travail comporte, outre une étude bibliographique, une étude expérimentale sous sollicitations bi axiales permettant de comprendre et mettre en évidence les mécanismes de fissuration des bétons (classiques et renforces de fibres métalliques) dans ces cas de chargement. Enfin, afin de valider différents modèles de comportement par rapport aux résultats obtenus lors de nos essais, nous avons procède a des simulations numériques
Author: SOFIANE.. AMZIANE
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Languages : fr
Pages : 157
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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.
Author: Fabien Perez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
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Book Description
Author: He Yang
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 129
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Book Description
L’objectif de cette thèse est de caractériser les comportements mécanique et hydromécanique des bétons, et de développer une modélisation hydromécanique couplée pour les bétons sous une large gamme de confinement en conditions saturées et partiellement saturées. Une campagne expérimentale est tout d’abord réalisée afin de bien étudier le comportement mécanique et hydromécanique du matériau. Un accent particulier est mis sur l’évolution de la perméabilité au cours du chargement mécanique. Afin d’assurer l’intégrité de ces structures et d’éviter les chemins privilégiés pour le transfert de fluides, une autre série d’essais ont été réalise afin de bien étudier le comportement mécanique et hydromécanique de la fracture dans le béton. En se basant sur les données expérimentales obtenues et des travaux de recherche menés sur le béton sous pression de confinement faible et élevée, un modèle élastoplastique couplé à l’endommagement est proposé. Ce modèle est capable de décrire le principal comportement mécanique des bétons sous une très large gamme de pression de confinement : les différents mécanismes plastiques développés, la dissymétrie d’endommagement en compression et en traction, et l’évolution de la perméabilité au cours du chargement mécanique, etc..... Le modèle a été étendu au couplage poromécanique en milieux poreux partiellement saturés en utilisant le concept de Barcelone. Enfin, un modèle poromécanique est proposé afin de décrire le comportement des fractures en conditions saturées. Les résultats numériques sont en accord avec les données expérimentales.
