Influence de la fissuration et du fluage sur le comportement mécanique de structures en béton renforcées par matériaux composites PDF Download
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Author: Mickae͏̈l Muller
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 162
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Book Description
Ce travail a deux objectifs principaux, d'une part de caractériser finement la fissuration des éprouvettes en béton renforcées par composites soumises à des essais de traction, d'autre part d'étudier le fluage de poutres renforcées sollicitées en flexion. Une méthode optique de mesure sans contact basée sur la corrélation d'images a été utilisée pour caractériser la fissuration d'éprouvettes renforcées et réparées. Les résultats expérimentaux obtenus ont été confrontés avec un modèle analytique de prédiction d'ouverture de fissures et des simulations par éléments finis. Un modèle de comportement vis-à-vis du fluage de poutres renforcées par composites a été développé dans une deuxième partie avec une approche incrémentale. Ce modèle permet d'estimer l'état de contrainte ou l'état cinématique au cours du temps, avec prise en compte d'un phasage éventuel. Des essais de relaxation en flexion trois points ont permis de s'assurer de la pertinence de l'approche proposée
Author: Mickae͏̈l Muller
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 162
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Book Description
Ce travail a deux objectifs principaux, d'une part de caractériser finement la fissuration des éprouvettes en béton renforcées par composites soumises à des essais de traction, d'autre part d'étudier le fluage de poutres renforcées sollicitées en flexion. Une méthode optique de mesure sans contact basée sur la corrélation d'images a été utilisée pour caractériser la fissuration d'éprouvettes renforcées et réparées. Les résultats expérimentaux obtenus ont été confrontés avec un modèle analytique de prédiction d'ouverture de fissures et des simulations par éléments finis. Un modèle de comportement vis-à-vis du fluage de poutres renforcées par composites a été développé dans une deuxième partie avec une approche incrémentale. Ce modèle permet d'estimer l'état de contrainte ou l'état cinématique au cours du temps, avec prise en compte d'un phasage éventuel. Des essais de relaxation en flexion trois points ont permis de s'assurer de la pertinence de l'approche proposée
Author: Pierre-Alexandre Ovigne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 165
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Book Description
La thèse concerne la compréhension et la modélisation du comportement modal de poutres en béton armé fissurées avec renfort en matériau composite. En vue d'une étude expérimentale en laboratoire sur des éprouvettes de taille réduite, la théorie de la similitude a été validée pour notre application par l'exploitation de mesures faites à l'échelle 1 et à l'échelle 1/3. Après une synthèse bibliographique, une modélisation prenant en compte les degrés de libertés associées aux lèvres de chaque fissure a été retenue. Il s'agit d'un assemblage d'éléments de poutre non fissurée raccordés selon des conditions d'assemblage traduisant le comportement de la section fissurée. L'effet du renfort (composite et armatures métalliques dans le cas du béton), ainsi que l'influence de son ancrage au voisinage de la discontinuité ont été introduits dans le modèle. Ces éléments de pontage, de part leur raideur longitudinal limitent le déplacement relatif des lèvres de fissure. In fine, le comportement dynamique d'une poutre fissurée et renforcée est modélisé dans son ensemble. Afin de découpler les effets de la fissuration et de pontage, le modèle est en premier lieu validé expérimentalement dans le cas d'une poutre constituée d'un matériau homogène isotrope linéaire (acier) avec des fissures réalisées artificiellement (entailles de dimensions connues). Enfin, ce modèle analytique est appliqué au cas du béton armé. Une prévision du schéma de fissuration en fonction de la charge de flexion est utilisée afin de relier la chute de fréquence au chargement. Il s'avère que le comportement dynamique d'une poutre en béton armé fissurée et renforcée par matériaux composites peut être décrit par ce modèle et que les éléments de pontage (armatures métalliques et composite) ont une influence nulle dans les zones non fissurées et une influence prépondérante au voisinage des fissures, ce qui a été vérifié expérimentalement.
Author: Fouzia Khadraoui
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131521843
Category :
Languages : fr
Pages : 124
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Book Description
Les utilisations des matériaux composites dans la réparation ou le renforcement des ouvrages en béton sont de plus en plus nombreuses. Plusieurs travaux ont été consacrés à l'étude du comportement mécanique de ces structures renforcées. L'objectif de cette étude est d'évaluer l'effet du renforcement à l'aide de plaques en matériau composite à base de fibres de carbone sur le comportement différé d'un mortier normalisé. Dans ce but, des essais de fluage à court terme ont été réalisés sur des éprouvettes renforcées sur deux faces opposées ou sur les quatre faces latérales. Ces essais sont complétés par des mesures de retrait et de perte en masse sur des éprouvettes similaires renforcées. L'approche théorique et numérique est abordée à la fin de ce travail. Ces investigations montrent une nette amélioration du comportement au fluage à court terme en présence du composite, notamment à 28 jours. Dans la configuration testée, le retrait ne semble pas ètre altéré par le renforcement.
Author: Jacky Mazars
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784058165
Category : Science
Languages : fr
Pages : 306
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Book Description
La maîtrise de l’endommagement et de la fissuration du béton est indispensable pour garantir la fiabilité et la durabilité des structures de génie civil. Théorique et pratique, cet ouvrage présente une approche complète de ces problématiques en proposant des modèles et des stratégies de modélisations numériques traités dans un esprit de simplification et d’efficacité. Une grande variété d’applications issues de programmes de recherche et d’applications pour l’ingénierie est proposée. Elle couvre de nombreuses situations telles que le comportement monotone ou cyclique, la réponse sismique, la description des situations de dynamique rapide, ou encore les effets dus à la maturation du béton au jeune âge dans les structures massives. Endommagement et fissuration des structures en béton est destiné aux étudiants, aux ingénieurs et chercheurs en mécanique des matériaux et des structures et plus généralement à l’ingénierie du génie civil. De nombreux exercices détaillés sont proposés pour appréhender les techniques de modélisation et de calcul.
Author: Laurent Michel
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 258
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Book Description
Le domaine du génie civil est en constante évolution et, ces dernières années, un nouveau domaine a fortement progressé : celui de la maintenance des ouvrages. En effet, un très grand nombre d’ouvrages d’art ou de bâtiments se retrouvent dégradés pour de multiples raisons tels que les accidents routiers, les hausses de trafics, les modifications d’aménagement dans les bâtiments ou encore les actions climatiques. Pour résoudre ces problèmes, deux solutions principales s’offrent aux maîtres d’ouvrage : la démolition ou la réparation, éventuellement renforcée. La technique de renforcement par matériaux composites s’intègre dans cette éventualité. Les coûts relativement acceptables et la mise en œuvre rapide font de cette solution technique, une solution de plus en plus appréciée.La technique du renforcement par matériaux composites se traduit par l’encollage de tissus ou de plats réalisés en fibres, de carbone ou de verre en règle générale, sur un support en béton. Dans une structure, tous les types d’éléments peuvent être renforcés. Beaucoup d’études portent sur les comportements de poutres et de poteaux, réalisés en béton armé, renforcés par matériaux composites. Il en ressort que le renforcement permet d’augmenter très fortement les efforts repris et de diminuer les flèches. Au niveau de l’élément dalle, le nombre de recherches est beaucoup plus faible, le travail présenté, entre dans ce cadre. La partie expérimentale a permis de valider le fait que les dalles béton armé connaissent deux types majeurs de rupture : une rupture par flexion et une rupture par poinçonnement. La rupture par flexion, ductile, se traduit par une fissuration importante de la dalle et par une flèche non négligeable. Le schéma de fissuration est souvent en étoile, c’est-à-dire que les fissures partent du centre de la dalle et se dirigent vers les extrémités, en règle générale vers les angles de celle-ci. La rupture par poinçonnement est quant à elle très fragile. Peu de fissures apparaissent avant la ruine proprement dite de la structure. Le poinçonnement se traduit par l’enfoncement d’un cône de béton au sein de la dalle. C’est un phénomène local qui entraîne la ruine de la structure tout entière. Les essais expérimentaux, menés sur une quantité importante de spécimens d’étude, ont servi à analyser les effets d’un éventuel renforcement de structure. Il en découle que le renforcement par matériaux composites des dalles béton armé ne change pas les types de ruine des structures mais permet d’atteindre des valeurs ultimes beaucoup plus importantes et de diminuer les flèches. Il est important de noter que le renforcement est plus efficace sur les éléments minces sensibles à la flexion. Une validation expérimentale, des différents paramètres influençant le comportement des dalles BA renforcées, a été menée. Un modèle numérique a été développé afin de prédire le type de rupture qu’une dalle est censé avoir en fonction de ses caractéristiques géométriques et matériaux. Ce modèle permet de définir la charge maximale atteinte ainsi que les flèches et déformations au cours du chargement. Enfin, une approche réglementaire a été validée mettant en place une méthode de calcul simple, facilement exploitable par les bureaux d’études du secteur du génie civil
Author: Groupe de travail Fissuration des bétons
Publisher:
ISBN:
Category : Cement
Languages : fr
Pages : 44
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Book Description
Author: Thibaut Plagué
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 148
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Book Description
Author: Truong-Giang Nguyen
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 116
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Book Description
Le béton est un des matériaux de construction les plus répandus dans le monde. Cependant, dans de nombreux secteurs industriels, il est de plus en plus courant d'étudier les marges de sécurité d'un ouvrage vis à vis de sollicitations. Il devient important de prédire le mode de ruine de l'ouvrage. De nombreux travaux ont déjà été réalisés dans le monde sur ce sujet, conduisant à des modèles opérationnels dans des codes de calcul par éléments finis. Néanmoins, des difficultés subsistent, liées principalement à la fissuration du béton. Ces difficultés se traduisent par des problèmes ouverts concernant la localisation, l'initiation et la propagation des fissures. Le travail de thèse explore deux possibilités d'amélioration des méthodes de simulation numérique de propagation des fissures. La première possibilité d'amélioration concerne l'utilisation de la méthode des éléments finis étendus, XFEM (eXtended Finite Element Method). Une modélisation du comportement mécanique de fissure est introduite et conduit à une description de la propagation de fissure d'un élément à un autre. La deuxième possibilité est basée sur la mécanique de l'endommagement. Dans le cadre de la modélisation de l'endommagement de type standard généralisé, le phénomène de localisation a été étudié numériquement pour des comportements divers : endommagement visqueux ou fragile. Ces comportements sont décrits dans le même esprit que les lois de la visco-élasticité ou de la visco-plasticité ou de la plasticité classiques, à partir d'une interprétation thermodynamique générale. En particulier, les lois à gradient de l'endommagement sont aussi considérées en liaison avec des résultats récents de la littérature. Il est bien connu qu'un modèle à gradient permet d'interpréter les effets d'échelle des structures sous chargement mécanique. Il joue aussi un rôle intéressant dans les effets de localisation de la déformation
Author: François-Xavier Hubert
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 188
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Book Description
Les paramètres élastiques en sont fortement altérés (baisse de la raideur, du coefficient de poisson). Une modélisation simplifiée de la perte de raideur lors du séchage est proposée sous la forme d'un endommagement hydrique isotrope. Le modèle est validé dans le cas unidimensionnel grâce à des résultats d'essais effectués au LML. Il permet d'estimer avec plus de précision l'état des contraintes hydriques dans le béton. Des simulations numériques sur des structures en 3D sont ensuite proposées. Une application au cas d'un voile en cours de réalisation est faite. Les apports du modèle sont également testés dans le cas où on simule la réponse mécanique globale d'éprouvettes cylindriques en mortier soumises au séchage et à des essais de compression simple. L'effet de la succion capillaire ainsi que l'augmentation de limite élastique lors du séchage sont alors discutés. Enfin, les apports de la modélisation pour les calculs de fluage propre et de dessiccation sont présentés.
Author: Duc Tho Pham
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 197
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Book Description
La connaissance du comportement différé du béton soumis aux charges élevées est nécessaire pour prévoir la durée de vie des structures à long terme. En particulier dans le cas des ouvrages d'art, cette connaissance est primordiale pour prédire les flèches, l'ouverture de fissure, la redistribution des contraintes dans les structures hyperstatiques et les pertes de précontrainte dans des structures en béton précontraint. Par ailleurs, la prédiction de l'évolution de la fissuration dans le temps, dans le but d'estimer la durée de vie des structures, est une perspective avantageuse et prometteuse que seuls les modèles numériques pertinents au regard des mécanismes de fissuration du béton peuvent offrir. L'objectif de ce travail, pour premier temps, s'intéresse aux mécanismes de fluage non linéaire dans le béton, puis développer un modèle numérique permettant de simuler le fluage tertiaire qui est supposé être à l'origine de l'interaction entre humidité relative et la microfissuration afin de prédire la flèche et l'ouverture de fissure et, a fortiori, la durée de vie. Ce modèle a été développé dans le code aux éléments finis OOFEM, se basant sur le modèle de réseau (lattice model). Pour ce faire, trois programmes ont été mis en route. Le premier consiste à valider le problème de couplage hydro-mécanique en étudiant l'évolution de la perméabilité du béton lors de la traction d'une barre d'armature. La deuxième vise à développer et implémenter les équations non linéaires de transfert de l'humidité relative couplées avec l'endommagement pour prévoir l'ouverture de fissure des poutres préfissurées en flexion quatre points soumis à une charge maintenue élevée. Finalement, le programme expérimental a été réalisé sur des poutres entaillées en flexion quatre points pour valider le modèle proposé, en utilisant la technique de corrélation d'images. Les effets de l'hétérogénéité et le rapport Eau / Ciment (E/C) ont été considérés lors de l'évolution de l'ouverture de fissure. Les résultats montrent que le modèle proposé est capable de simuler l'ouverture de fissure dans le temps des bétons renforcés de fibres (BRF) sous des charges maintenues élevées.
