Contribution à l'étude du comportement des voiles porteurs en béton banche vis-à-vis des sollicitations sismiques PDF Download
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Author: Said Drizi
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Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
Cette étude entre dans le cadre du projet des nouvelles règles parasismiques françaises. Elle concerne les voiles porteurs de bâtiments réalises selon une technique fréquemment utilisée par les entreprises françaises, qui est celle du béton banche chaîne non arme ou très faiblement arme. La revue bibliographique a montre que la quasi-totalité des études expérimentales antérieures concernent le cas du béton arme. Le cas du béton arme n'a, pratiquement, pas été aborde. La présente étude expérimentale constitue un complément aux études antérieures concernant les voiles porteurs. Elle a porte sur quatre trumeaux en béton non arme excepte de faibles chaînages et un linteau en béton faiblement arme, soumis a un chargement statique cyclique alterne jusqu'a rupture. A l'issue de cette étude, on a pu préciser le domaine dans lequel il y a risque de rupture fragile en compression pour les trumeaux fortement charges. En pratique, le ferraillage supplémentaire impose dans ce cas permet d'éviter ce risque. Par contre, de bonnes possibilités de ductilité en déplacement ont été obtenues dans le cas des trumeaux peu charges, mais leurs capacités de dissipation d'énergie restent assez faibles. Parallèlement a l'étude expérimentale, on a effectue une étude théorique concernant le comportement, en flexion, d'un élément non arme ou très faiblement arme. Cette étude a aboutit a la proposition d'un modèle théorique pour le béton tendu permettant une meilleure approche du comportement en flexion de ce type d'élément. L'interprétation par le calcul des résultats de l'étude expérimentale montre que la résistance vis-à-vis de la flexion peut être evaluee d'une manière satisfaisante par un calcul en poutre. Par contre l'évaluation des déplacements correspondants est difficile, elle dépend fortement de la discrétisation utilisée et est influencée par le fluage. Vis-à-vis du comportement en effort tranchant, le calcul base sur les formules réglementaires ou empiriques s'avère insuffisant. Pour les éléments armes, une approche globale, basée sur le modèle de vecchio et collins permet une évaluation assez correcte de la résistance à l'effort tranchant ainsi que des déplacements correspondants
Author: Said Drizi
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Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
Cette étude entre dans le cadre du projet des nouvelles règles parasismiques françaises. Elle concerne les voiles porteurs de bâtiments réalises selon une technique fréquemment utilisée par les entreprises françaises, qui est celle du béton banche chaîne non arme ou très faiblement arme. La revue bibliographique a montre que la quasi-totalité des études expérimentales antérieures concernent le cas du béton arme. Le cas du béton arme n'a, pratiquement, pas été aborde. La présente étude expérimentale constitue un complément aux études antérieures concernant les voiles porteurs. Elle a porte sur quatre trumeaux en béton non arme excepte de faibles chaînages et un linteau en béton faiblement arme, soumis a un chargement statique cyclique alterne jusqu'a rupture. A l'issue de cette étude, on a pu préciser le domaine dans lequel il y a risque de rupture fragile en compression pour les trumeaux fortement charges. En pratique, le ferraillage supplémentaire impose dans ce cas permet d'éviter ce risque. Par contre, de bonnes possibilités de ductilité en déplacement ont été obtenues dans le cas des trumeaux peu charges, mais leurs capacités de dissipation d'énergie restent assez faibles. Parallèlement a l'étude expérimentale, on a effectue une étude théorique concernant le comportement, en flexion, d'un élément non arme ou très faiblement arme. Cette étude a aboutit a la proposition d'un modèle théorique pour le béton tendu permettant une meilleure approche du comportement en flexion de ce type d'élément. L'interprétation par le calcul des résultats de l'étude expérimentale montre que la résistance vis-à-vis de la flexion peut être evaluee d'une manière satisfaisante par un calcul en poutre. Par contre l'évaluation des déplacements correspondants est difficile, elle dépend fortement de la discrétisation utilisée et est influencée par le fluage. Vis-à-vis du comportement en effort tranchant, le calcul base sur les formules réglementaires ou empiriques s'avère insuffisant. Pour les éléments armes, une approche globale, basée sur le modèle de vecchio et collins permet une évaluation assez correcte de la résistance à l'effort tranchant ainsi que des déplacements correspondants
Author: Michael Brun
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Une démarche est mise en oeuvre afin de questionner la pertinence d'indicateurs caractéristiques de l'excitation sismique comme indicateur de nocivité a priori des effets destructifs des séismes sur les structures en béton armé. Tout d'abord, le dommage subi par un voile en béton armé est estimé à l'aide d'une modélisation fine, reproduisant le comportement local des matériaux béton et acier constitutifs. Est introduit le concept de couplage entre les caractéristiques dynamiques du voile et un indicateur chargé de quantifier le dommage de façon globale. Il conduit à la proposition d'un modèle global original du comportement non linéaire de la structure. La validité de l'approche simplifiée est finalement étendue à deux nouveaux voiles, de même géométrie mais pourvus de taux de ferraillage moindres. Dans la seconde partie de ce travail, une étude statistique des effets endommageants des séismes est entreprise en appréhendant l'aléa sous la forme d'une large base de données d'enregistrements sismiques. La pertinence des indicateurs de nocivité a priori proposés dans la littérature est explorée en examinant leur niveau respectif de corrélation avec le dommage estimé à l'aide du modèle simplifié de voile. Un indicateur, prenant en compte la dégradation des caractéristiques dynamiques au cours de l'excitation, améliore sensiblement la corrélation. En outre, la prédiction de la nocivité a priori apparaît davantage homogène vis-à-vis de la magnitude et de la distance focale du séisme envisagé, permettant ainsi d'atténuer le conservatisme exhibé pour les séismes proches et de faible magnitude. Enfin, la représentativité de signaux synthétiques est scrutée sous l'angle des dommages par rapport à la base de signaux réels. Une méthode de génération d'accélérogrammes synthétiques, représentatifs d'une zone magnitude-distance donnée, est proposée, en introduisant l'incertitude des lois d'atténuation dans un processus de dispersion des spectres cibles.
Author: Nicolae-Ioan Ile
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Cette thèse concerne le comportement des murs en béton armés sous sollicitation sismique. Son objectif est de proposer une modélisation fiable qui puisse aborder la réponse non linéaire d'une grande variété de murs sous sollicitation sismique et d'identifier les apports possibles d'une telle modélisatrion à la conception. Dans un premier temps, les caractéristiques du comportement des voiles sous séisme, certains principes de dimensionnement ainsi que les divers choix de modélisation sont discutés. Les lacunes identifiées justifient la typologie structurelle choisie et l'approche de modélisation adoptée. Trois familles de structures sont choisies : 1) Les murs élancés faiblement armés, 2) Les murs à section en U et 3) Les murs fortement armés faiblement élancés. Une approche locale est proposée, et les modèles des matériaux sont décrits en détails. Dans une deuxième temps, le comportement des maquettes CAMUS I et II faiblement armées, conçues d'après les règles PS92 et testées à la table vibrante dans le cadre du programme CAMUS est simulé à l'aide d'une approche 2-D. Pour la comparaison, le cas de la maquette CAMUS III, concçue selon l'EC 8 est également considéré. Nous abordons ensuite le cas des murs en U. Les résultats des simulations basées sur une modélisation 3-D coques sont confrontés à ceux issus des essais dynamiques et cycliques effectués dans le cadre du programme ICONS. La dernière partie s'attache à tester le modèle numérique dans le cas des murs fortement armés faiblement élancés, semblables à ceux utilisés dans le domaine de la construction nucléaire, soumis à des efforts de cisaillement. L'étude 2-D porte sur la simulation de trois essais pseudodynamiques effectués lors du programme SAFE. Les résultats numériques et expérimentaux sont comparés et discutés et les facteurs essentiels influençant le comportement des voiles sont mis en relief. Différents apports possibles à la conception sont présentés.
Author: Bayar Al Sulayfani
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Pages : 303
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Définition de modèles de comportement mono axial du béton, en compression traction, a partir d'essais sur échantillons. Découpage de la structure en sections composées de couches soumises a une sollicitation mono axiale, sans considérer les effets bi axiaux et le fluage. Elaboration d'un logiciel de simulation du comportement cyclique des sections, pour déterminer les paramètres d'équilibre interne et les flèches d'ensemble de la structure. Essais de validation sur poutrelles et sur quatre grandes poutres sous sollicitations cycliques lentes
Author: Pierre-Alain Nazé
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Pages : 144
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La prédiction des dommages subis par un bâtiment pendant un séisme préoccupe considérablement les ingénieurs et les chercheurs, encouragés cycliquement par les fenêtres d'opportunité ouvertes dans les périodes qui suivent les tremblements de terre meurtriers. Leurs enregistrements ont en particulier encouragé les chercheurs et les ingénieurs à développer différentes représentations du signal sismique dans le but d'appréhender la nocivité d'un séisme en calculant des indicateurs de nocivité associés à ces représentations. Une introduction à la dialectique nocivité - dommage est alors présentée au début de ce mémoire. L'étude, exposée subséquemment, vise en particulier à caractériser la dispersion du dommage subi par une structure en fonction des plages de valeurs prises par des indicateurs de nocivité calculés pour une centaine de séismes. Ce travail permet donc d'évaluer la capacité de ces indicateurs à prédire le dommage. Il propose de déterminer un ordre de grandeur de la dispersion du dommage que subit une structure lors d'un séisme caractérisé par ses indicateurs de nocivité et propose de réduire cette dispersion en améliorant la pertinence de ces indicateurs et des corrélations nocivité-dommage. Par ailleurs, la comparaison des résultats issus de l'utilisation d'une " méthode en déplacement " à ceux obtenus par des analyses non linéaires transitoires a permis de formuler un avis sur la pertinence de l'utilisation de ces méthodes simplifiées pour approcher statistiquement le dommage. Il reste que l'étude de la nocivité du signal sismique ne suffit généralement pas à prédire le dommage d'une part parce que la représentation scalaire de la nocivité n'est pas toujours facile à relier à la réalité physique et d'autre part à cause de la dispersion relative de ce dommage souvent constatée pour une même nocivité de signaux sismiques. De même, la valeur d'un indicateur de dommage peut correspondre à des états d'endommagement très différents en fonction de l'aléa sismique et de la structure étudiée. Le travail se poursuit donc par une contribution à l'amélioration de la fiabilité d'un indicateur de dommage, capable d'une part de détecter l'apparition du dommage réel dans une structure et d'autre part de le mesurer en identifiant la distance qui sépare un état de la structure de sa ruine, définie par son instabilité au sens de la résistance des matériaux.
Author: Xuân Huy Nguyen
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Pages : 174
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ette thèse s'inscrit dans le cadre de la recherche ECOLEADER des programmes européens d'accès aux grades installations ayant comme objectif l'amélioration de nos connaissances sur la vulnérabilité des structures à voiles porteurs sous chargement sismique. Une stratégie de modélisation simplifiée basée sur des éléments de poutre multifibre Euler - Bernoulli ou Timoshenko est présentée. Les lois utilisées pour le béton et l'acier sont basées sur la mécanique de l'endommagement et la plasticité respectivement. Malgré sa simplicite, le modèle permet de modéliser de façon satisfaisante le comportement global des structures en béton armé sous chargement dynamique. De plus, il est capable de reproduire qualitativement les tendances du schéma de fissuration et la position des zones d'endommagement. Les calculs non linéaires dynamiques sont les seuls capables d'évaluer les marges de variation de l'effort normal, d'étudier l'état des sections vis-à-vis de l'état ultime et de fournir ainsi les informations nécessaires dans la phase de conception. Outil disponible pour l'ingénierie, cette approche doit être considérée comme pouvant être utilisée en parallèle avec les méthodes classiques de dimensionnement et elle est en mesure de conforter les décisions des concepteurs.
Author: Mohamed Sabri
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Pages : 179
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En région montagneuse où Ie risque de chutes de blocs rocheux sur les ouvrages est élevé, une des préoccupations actuelles concerne l'identification des efforts d'impact et la connaissance de l'endommagement des ouvrages impactes. L'objet de l'étude présentée est d'apporter une contribution à l'analyse de la réponse aux chocs de structures en béton armé. Trois axes ont été abordes dans cette étude : I) L'analyse directe des sollicitations d'impact. Cette étude est gouvernée par des mises en équations du comportement au choc au moyen d'équations différentielles ou d'équations aux dérivées partielles. La solution des problèmes étudiés a été établie en développant une méthode de résolution analytique (le modèle doubles masses déformables) et par la méthode des éléments finis. Les outils d'analyse directe développés permettent d'une part d'obtenir les champs de déplacements, de déformations et d’accélérations lors d'un choc et, d'autre part, d'évaluer la sensibilité de la réponse directe (au choc) aux variables d'entrée, cela en vue d'une analyse inverse. II) L'analyse inverse des sollicitations d'impact. Cette analyse met en évidence les deux principales difficultés des problèmes inverses lors de sollicitations dynamiques : d'une part les problèmes d’expérimentation et de méconnaissance des conditions aux limites réelles des structures et d'autre part les problèmes spécifiques de la résolution d'un problème inverse. III) Le développement de modèles simplifiées appliqués à l'estimation des efforts d'impact dans des dalles structurellement dissipantes. L'étude réalisée dans cette troisième partie propose des approches d’estimation de l'endommagement et des efforts appliquesài une structure à partir des mesures expérimentales. Les résultats de cette étude sont applicables en phase précoce de conception ou en phase d'avant projet où l'on analyse, en fonction des géométries, les efforts dans des dalles ou poutres impactées
Author: Morteza Madhkhan
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Le travail de thèse présente dans ce mémoire porte sur l'étude du comportement des pieux en béton de fibres métalliques (BFM) sous sollicitation de type sismique. Le type et la quantité de fibres sont deux paramètres qui influent sur le comportement post-fissuration des pieux. Ils ont été évalués par des essais préliminaires de compression, de traction et de flexion. Une étude comparative a été faite pour caractériser quatre types de fibres (dont une nouvelle fibre bi-ondulée avec ondulations dans deux sens perpendiculaires) avec des dosages différents au niveau de la ténacité et de l'énergie absorbée définies par les normes. Cette caractérisation a pour but de sélectionner les fibres les mieux adaptés en vue de notre application. Dans l'objectif d'étudier le comportement des pieux en BFM dans les régions sismiques, nous avons d'abord étudié l'interaction cinématique sol-pieu d'un pieu isolé soumis aux ondes-s sismiques par la méthode BDWF (Beam-on-Dynamic-Winkler-Foundation). Ceci nous a permis de connaître le comportement du pieu dans le sol et ensuite, de le modéliser comme une poutre équivalente en laboratoire. L'action du séisme est également simulée par une série de cycles de déplacement à amplitude croissante. Ensuite, une étude expérimentale a été réalisée sur 2 pieux en béton armé selon le minimum forfaitaire (défini par la recommandation AFPS 92) et 6 pieux en béton de fibres à ancrage total et de fibres bi-ondulées sans et avec effort normal. L'effet de l'effort normal, du matériau, du type et du dosage de fibres a été étudié par comparaison des paramètres de comportement des pieux comme la résistance, la ductilité et la dissipation d'énergie. De plus, les résultats expérimentaux ont servi de base pour la validation de la méthode de dimensionnement. Enfin, une méthode de dimensionnement des éléments de structure en BFM a été développée pour simuler le comportement des poutres fléchies en section circulaire fissurée en flexion composée. Le comportement du béton en traction a été modélisé par la relation contrainte-ouverture de fissure issue des essais de traction directe sur des éprouvettes cylindriques carottées et entaillées. Les résultats de simulation ont été validés par les diagrammes expérimentaux enveloppes charge-flèche centrale des pieux, obtenus à partir des essais cycliques.
Author: Gabriel Al Hage
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Book Description
L'objectif de cette thèse est la prise en compte du comportement raidissant en traction sur des poutres en béton armé du à l'adhérence entre les armatures tendues et le béton. Un vaste programme expérimental sur des poutres minces et des poutres épaisses permet de quantifier expérimental le profil de contraintes dans le béton tendu entre deux fissures de flexion. La création d'un nouvel élément fini est ensuite mise en œuvre à partir des observations expérimentales. Les tests conduits sur des tirants ont permis de mettre en évidence à la fois l'existence d'une longueur de transfert et une longueur de totale décohésion qui caractérisent le phénomène d'adhérence entre l'acier le béton entre deux fissures consécutives de flexion. La longueur de transfert correspond à la mise en tension du béton et donc l'établissement de la contribution du béton tendu à la rigidité flexionnelle, ce qui limite la diminution de rigidité de la poutre après fissuration. Les mesures de la flèche en flexion des différentes poutres testées, minces ou épaisses, permettent de caractériser la longueur de transfert et de réaliser l'objectif de la thèse qui est de prendre en compte le béton tendu dans le calcul de la rigidité flexionnelle des poutres en béton armé
Author: Fabien Perez
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Book Description
Ce travail porte sur le comportement structural des réparations minces en béton soumises aux chargements mécaniques monotones et cycliques. L'objectif est l'étude des mécanismes susceptibles d'engendrer l'apparition et la propagation de fissuration au niveau de l'interface. L'étude s'intéresse particulièrement à l'influence du mode de sollicitation sur la fissuration interfaciale et à la durabilité des éléments composites La méthodologie repose sur trois étapes expérimentales. La première concerne le comportement structural d'une vaste gamme de configurations d'éléments composites en considérant une méthode unique de préparation de surface. La seconde met l'accent sur le rôle de cette préparation sur les mécanismes de décollement. La dernière aborde la sensibilité du comportement des structures composites en présence de défaut de collage. Les résultats montrent que lorsque le plan interfacial est suffisamment rugueux ([alpha]rugo [supérieur ou égal à] 10 [degré]), il n'y a pas de décollement quel que que soit le type de sollicitation. Globalement, les résultats obtenus démontrent que les réparations minces adhérentes en béton se comportent très bien lors des chargements monotones et cycliques et que dans des conditions de mise en oeuvre adéquates et avec des matériaux de qualité, elles constituent une alternative de réhabilitation viable et pertinente dans plusieurs situations.
