Dissertations / Theses: 'Renforcement de poutres en béton armé'

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Guérin, Marie-Claude. "Renforcement à l'effort tranchant de poutres en béton armé." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0005/MQ33666.pdf.

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Ngo, Minh Duc. "Renforcement au cisaillement des poutres béton armé par matériaux composites naturels (fibre de Lin)." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1169/document.

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Abstract:

Dans le domaine de la construction, le béton armé est un matériau le plus couramment utilisé pour construire des bâtiments, des ponts…Avec sa grande histoire, il y a un très grand nombre d'ouvrages qui se retrouve dégradé pour de multiples raisons tels que les accidents routiers, l'évolution de trafic, les modifications de chargement dans les bâtiments ou les actions climatiques… Pour résoudre ces problèmes, deux possibilités principales s'offrent aux maitres d'ouvrage : la reconstruction ou la réparation. La reconstruction est une solution intéressante mais coûte très cher et ne peut pas être appliquée pour tous les ouvrages (ouvrages historiques …) La deuxième solution est donc souvent utilisée pour maintenir les ouvrages dans un bon état de service. Une des méthodes de réparation couramment utilisée consiste à l'application de matériaux composites pour renforcer les structures béton armé. Les coûts relativement acceptables et la mise en oeuvre rapide en font une solution technique de plus en plus appréciée. La technique de renforcement par matériaux composites se traduit par l'encollage de tissu ou de plats réalisés à partir de fibres de carbone ou de verre sur un support en béton. Ces types de matériaux ne sont pas d'origine naturelle, leur production provoque de forts impacts sur l'environnement et de plus, ces matériaux ne sont pas dégradables à leur fin de vie. Donc pour répondre à la question du développement durable qui demande que tous les domaines respectent l'environnement, un nouveau matériau écologique pouvant remplacer ces matériaux dans le renforcement de structure béton armé est toujours demandé. La fibre de Lin est un matériau d'origine naturelle qui présente de bonnes propriétés mécaniques. A l'heure actuelle, la fibre de Lin est appliquée dans plusieurs domaines : l'automobile, le sport, … Dans le domaine génie civil, avec ses bonnes propriétés mécaniques, la fibre de lin peut être utilisée dans le domaine du renforcement des structures béton armé en substitution des fibres courantes (fibre de carbone, fibre de verre…) Le but de cette thèse est l'évaluation de la capacité d'utilisation des fibres de Lin dans le renforcement de poutres béton armé. L'étude se focalisera au cas de renforcement au cisaillement qui n'est pas bien documenté dans la littérature, sui sera comparé avec le renfort par des fibres de carbone. Le programme expérimental est réalisé sur des tests de flexion 3 points avec la charge approche de l'appui pour avoir un fort effort tranchant dans la zone intéressée sur des poutres rectangulaires et des poutres en T. Les poutres sont renforcées par des tissus de lin bidirectionnels et unidirectionnels et par différentes configurations de renforcement. Les normes de calcul ACI, FIB, CSA, CNR-DT… recommandées pour calculer des structures avec des renforts de carbone et de verre dans le renforcement au cisaillement sont appliquées afin de vérifier leur efficacité dans le cas d'un renforcement par fibres de lin. Enfin un modèle numérique est étudié par la méthode des éléments finis pour reproduire le comportement des poutres renforcées par fibre naturelle afin d'étudier les paramètres qui jouent un rôle important dans le renforcement au cisaillement des poutres béton armé par fibre de lin. Les résultats montrent que le renfort par fibre de Lin présente des effets significatifs dans le renforcement au cisaillement de poutres béton armé (augmentation de la résistance de cisaillement de 10% à 33%). Le renfort par fibres de Lin présente une capacité mécanique équivalence à celle de fibre de carbone dans le renforcement au cisaillement de poutres béton armé et un potentiel dans le renforcement de structure béton armé. Les résultats du modèle numérique par la méthode des éléments finis traduisent un comportement similaire à ceux enregistrés lors des essais expérimentaux
In the field of construction, concrete is the most common material used to construct buildings, bridges... With its great history, there are a large number of structures that is found degraded for many reasons such as road accidents, changes in traffic, load changes in buildings or climate action ...To resolve these issues, two main options available to project owners: the reconstruction or repair. Reconstruction is an interesting solution but is very expensive and cannot be applied to all structures (historical works ...). The second solution is often used to keep the structures under service conditions. A repair methods commonly used is the application of composite materials to strengthen reinforced concrete structures. The relatively acceptable cost and rapid implementation make this technical solution increasingly appreciated. The Flax fiber is a natural material which has good mechanical properties. At present, the flax fiber is applied in several areas: automotive, sports ... In the civil engineering field, with its good mechanical properties, flax fiber can be used in the field of building Reinforced Concrete structures substitution of regular fibers (carbon fiber, fiberglass ...) The aim of this thesis is the evaluation of the ability to use flax fibers in strengthening reinforced concrete beams. The study will focus on a case of shear reinforcement that is not well documented in the literature; it will be compared with the reinforcement with carbon fibers. The experimental program was carried out on 3-point bending tests with the support of load approach for a strong shear in the area concerned on rectangular beams and T-beams. The beams are reinforced by bidirectional flax fabrics and unidirectional reinforcement and different configurations. The calculation standards ACI, FIB, CSA, CNR-DT ... recommended to calculate structures with carbon reinforcements and glass in building for shear strengthening are applied to ensure their effectiveness in the case of a reinforcement flax fibers. Finally, a numerical model is being studied by the finite element method to reproduce the behavior of beams reinforced with natural fiber to study the parameters that play an important role in shear strengthening of concrete beams reinforced with flax fiber. The results show that the reinforcing flax fiber has significant effects in the shear reinforcement of reinforced concrete beams (increase in shear resistance of 10% to 33%). The reinforcement by flax fiber has a mechanical capacity equivalent to that of carbon fiber in the shear reinforcement of reinforced concrete beams and potential in strengthening reinforced concrete structure. The results of the numerical model by the finite element method reflect a behavior similar to those obtained during the experimental tests. The model also valid flax fiber capacity comparable to that of carbon fiber in the shear strengthening of reinforced concrete beams

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Attari, Nasser Eddine. "Réhabilitation et renforcement des poutres et noeuds en béton armé par des matériaux composites." Lorient, 2010. http://www.theses.fr/2010LORIS186.

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Abstract:

De nombreux bâtiments existants sont parfois confrontés à un manque de résistance pouvant sérieusement compromettre la sécurité des personnes lors de phénomènes sismiques. Ces bâtiments, conçus à l’origine pour des charges verticales, étaient rarement édifiés de façon à résister aux mouvements sismiques latéraux. Dans le but d’améliorer la résistance de l’ancien bâti et atténuer les risques qu’il présente, la réhabilitation et le renforcement de ces ouvrages deviennent un enjeu stratégique. La technique des armatures collées en matériaux composites acquiert une importance croissante dans le domaine du renforcement des structures. Elle s'avère notamment intéressante pour le renforcement et la réparation des structures en béton armé. Pour réduire le coût et assurer un comportement relativement plus ductile pour des éléments en béton armés renforcés, l'addition des fibres de verre pourrait être considérée comme une solution de rechange, puisqu'elles sont relativement plus déformables et leur coût et plus bas que la fibre de carbone. Dans ce contexte, le travail présenté vise à évaluer l'efficacité du renfort externe sur les poutres renforcées par le tissu de FRP (verre - carbone). La présente étude évalue l’influence et l’efficacité du renforcement externe des poutres et noeuds en béton armé, par un renfort en fibre de verre et de carbone, selon différentes configurations de renforcement. Elles combinent l'usage séparé de fibres de carbone et de verre unidirectionnel avec un ancrage en forme de U. Dans les mêmes conditions un tissu hybride bidirectionnel verre-carbone est aussi testé. Un total de dix poutres et onze noeuds en béton armés ont été renforcées et testées sous un chargement cyclique pour les poutres et alterné pour les noeuds. Les résultats ont été analysés en termes de résistance, rigidité, ductilité et mode de rupture. Ils montrent que la configuration de renfort en U a considérablement amélioré la résistance à la flexion et à contribuée à la redistribution des efforts internes en permettant d’augmenter la déformabilité des poutres. L’utilisation d’un renfort hybride en fibres de verre-carbone unidirectionnel, à montré son efficacité. C’est une solution très avantageuse pour le renforcement des structures en béton armé
A large number of existing buildings are faced with a lack of strength which may seriously compromise the security of persons in the case of seismic shaking. These buildings, conceived initially for vertical loading, were rarely designed and constructed so as to take up lateral seismic shaking movements. In the aim of improving the strength of these existing buildings, and hence attenuate the risks that may be induced, their rehabilitation and strengthening are of a strategic interest. The glued reinforcing technique in composite materials is widely being used as a new strengthening technique in structures. This technique is particularly interesting for the repair and strengthening of reinforced concrete structures. In the aim of reducing the cost and ensuring a relatively more ductile behaviour for the strengthened reinforced concrete elements, the addition of glass fibres could be considered as a replacement solution since glass fibres are relatively more deformable and with a lesser cost compared to carbon fibres. In this sense, the present work aims at evaluating the efficiency of external strengthening in FRP fabric (glass, carbon) on reinforced concrete elements. The study evaluate the influence and the efficiency of external strengthening of reinforced concrete beams and reinforced concrete bam-column joints using glass-FRP and carbon-FRP tissues in different strengthening configurations. These configurations combine the separate use of carbon fibres and glass fibres tissues unidirectional with a U-shaped anchorage, together with a bidirectional hybrid fabric glass-carbon fibre. A total of ten reinforced concrete beams and eleven reinforced concrete beam-column joints, were strengthened and tested under cyclic loading for the beams and alternate loading for the joints. The testing data analysed concerned the strength, the stiffness, the ductility and the failure mode. They clearly show that the strengthening configuration in a U-shape has considerably improved the flexural strength and contributed to the redistribution of internal forces, enabling the deformations of beams to increase. The use of a hybrid strengthening pattern glass-carbon unidirectionally was more efficient. It represents an advantageous solution for the strengthening of reinforced concrete structures

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Al, Mahmoud Firas. "Technologie de renforcement des poutres en béton armé par l’insertion de joncs de carbone." Toulouse, INSA, 2007. http://www.theses.fr/2007ISAT0031.

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Abstract:

L’objectif du programme expérimental développé dans ce travail est d'étudier la possibilité d'utiliser des joncs de carbone pour renforcer les poutres en béton armé par la technique de NSM (Near Surface Mounted reinforcement) qui consiste à sceller le jonc de carbone dans une engravure déjà préparée sur la surface de la poutre à renforcer. Nous étudions quelques propriétés physiques et mécaniques des joncs de carbone et leur interaction avec le béton. Une étude couplée des deux interfaces entre le jonc de carbone et le matériau de scellement et entre ce matériau et le béton ancien est réalisée. Le comportement global de poutres renforcées par cette technique et soumises à une flexion quatre points classique ainsi qu’une configuration en console est étudié. Nous effectuons une importante étude paramétrique de quelques variables. Une comparaison entre les résultats expérimentaux et des calculs analytiques et par Eléments Finis des états limites principaux ainsi que du moment de ruine des poutres suivant les différents modes de rupture, est effectuée. Enfin, le calcul de la raideur des poutres renforcées lors de cycles de chargement et de déchargement fait l’objet d’une étude couplée analytique et par Eléments Finis. Les résultats expérimentaux montrent que le renforcement des poutres par cette technique s’avère très satisfaisant
The aim of the experimental program developed in this work is to investigate the possibility of using Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) rods to strengthen concrete structural members with the Near Surface Mounted reinforcement (NSM) technique. We study some physical and mechanical proprieties of CFRP rods and their interaction with the concrete. Bonding at the interface between the CFRP rod and the filling material and that between the filling material and the old concrete is studied. The global behavior both of reinforced concrete beams strengthened by NSM technique and subjected to flexure and of cantilever beams is investigated. We make an important parametric study of some variables. The experimental results are compared with the analytical and finite–element calculations of the principal limit states. The failure moments of beams in various failure modes are also compared. Finally, the stiffness of the strengthened beams during loading and unloading cycles is studied by analytical and Finite Element methods. The experimental results indicate that strengthening concrete structural members with the Near Surface Mounted reinforcement technique gives very satisfactory results

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Lamothe, Philippe. "Essais de renforcement avec des matériaux composites pour des poutres de pont en béton armé." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0032/MQ67296.pdf.

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Pouliot, Patrice. "Abaques pour le dimensionnement du renforcement externe en matériaux composites de poutres en béton armé." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2001. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1144.

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Abstract:

De nombreuses structures en béton armé, situées en Amérique du Nord, ont dépassé leur vie utile et ont besoin de réparation ou de renforcement. La technique de renforcement externe par le collage de polymères renforcés de fibres (PRF) sur les surfaces de béton est une méthode innovatrice qui a prouvé son efficacité quant à la réhabilitation et à l'augmentation de la résistance des structures en béton armé. Cependant, le fait qu'il n'y ait pas de normes de conception et d'aides au dimensionnement disponibles jusqu'à maintenant sur ce sujet, limite encore l'utilisation de cette technique. Dans le cadre de l'élaboration d'un manuel de dimensionnement sur le renforcement des structures en béton armé avec des PRF par le Réseau de Centres d'excellence ISIS Canada, des outils de dimensionnement ont été développés lors de cette étude et sont présentés dans ce mémoire. Ces outils traitent de la conception du renforcement externe en flexion de poutres en béton armé à l'aide de PRF. Ils se présentent sous forme d'abaques à partir desquelles la quantité de PRF nécessaire pour fournir un gain de résistance en flexion spécifique peut être établie pour une poutre à son état ultime. Ces abaques sont basées sur les équations relatives aux modes de rupture classiques des poutres renforcées de PRF. Les abaques contiennent un maximum d'information et sont utilisables dans la majorité des cas de renforcement pouvant être rencontrés. Le renforcement des poutres à section rectangulaire, avec ou sans armature de compression, et le renforcement des poutres à section en T peuvent être traités avec les abaques présentées dans ce mémoire. L'utilisation des abaques permet de dimensionner rapidement et facilement le renforcement d'une poutre avec des PRF, selon des propriétés précises, tout en minimisant le nombre de calculs. L'incorporation de ces abaques à un manuel de dimensionnement va permettre aux ingénieurs d'avoir accès à un guide plus complet, et ils pourront être plus enclins à avoir recours aux PRF pour renforcer ou réparer des structures en béton armé.

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Ho, Manh Hung. "Performance en flexion des poutres en béton hybride CFRP armé." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS004.

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Abstract:

L’étude sur le renforcement ou la réparation des structures en béton armé par collage de matériaux composites sont largement effectuée depuis plus de deux décennies. Les avantages mécaniques et physiques sur la résistance à la flexion, la résistance au cisaillement, le comportement mécanique, la durabilité, l’efficacité du renforcement ont bien approuvés. Les méthodes du renforcement par les matériaux composites peuvent être distinguées comme le renforcement interne, le renforcement externe et le renforcement hybride. Dans ce travail, les poutres en béton hybride armé ont été étudiées. Le renforcement en flexion est assuré par les matériaux en acier et en matériaux composites, plaque en CFRP. Deux modes de liaison entre la surface du béton et la surface de la plaque en CFRP sont proposées : liaison directe et liaison à l’aide d’une couche de résine époxyde. Dans cette étude, trois séries différentes de poutres renforcées hybrides ont été utilisées: une liaison directe entre les deux matériaux, la seconde avec une liaison adhésive entre les deux matériaux et la dernière avec une liaison spécifique. Les performances mécaniques de ces poutres, comportement mécanique, modes de rupture, charge ultime, charge correspondant aux premières fissures dans le béton, charge correspondant à la plastification de l'acier longitudinal et l’influence de l'adhérence entre la surface du béton et la surface du CFRP plaque ont été analysés. La méthode numérique par éléments finis a également été utilisée pour analyser les performances mécaniques des poutres. Les résultats apportent de nouvelles connaissances sur les avantages mécaniques des poutres en béton hybride armé
The study on strengthening or repairing reinforced concrete structures by bonding composite materials has been widely carried out for more than two decades. The mechanical and physical advantages on flexural strength, shear strength, mechanical behaviour, durability, reinforcement efficiency have been well approved. The methods of reinforcement by composite materials can be distinguished as internal reinforcement, external reinforcement and hybrid reinforcement. In this work, the hybrid reinforced concrete beams were studied. Reinforcement in bending is provided by steel and composite materials, CFRP plate. Two bonding methods between the concrete surface and the CFRP plate surface are proposed: direct bonding and bonding using an epoxy resin layer. In this study, three different series of hybrid-reinforced beams were used: a direct bond between the two materials, the second with an adhesive bond between the two materials and the last with a specific bond. The mechanical performance of these beams, mechanical behaviour, failure modes, ultimate load, load corresponding to the first cracks in the concrete, load corresponding to the plasticization of the longitudinal steel and the influence of the adhesion between the concrete surface and the surface of the CFRP plate were analysed. The numerical finite element method was also used to analyse the mechanical performance of the beams. The results provide new knowledge on the mechanical advantages of hybrid reinforced concrete beams

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Raiche, Alexandre. "Durabilité environnementale des matériaux composites utilisés seuls et pour le renforcement externe de poutres de béton armé." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0034/MQ67320.pdf.

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Raîche, Alexandre. "Durabilité environnementale des matériaux composites utilisés seuls et pour le renforcement externe de poutres de béton armé." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2000. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1119.

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Abstract:

Ce mémoire présente les résultats d'une étude sur la durabilité des matériaux composites utilisés seuls et comme systèmes de renforcement externe de poutres de béton armé. Les résultats montrent des gains d'humidité dans le cas des composites vieillis par immersion. Ces gains ont quelques fois été reliés à la température d'exposition, de même qu'à la présence de sels dans la solution d'immersion. Des baisses variées de rigidité et de résistance mécanique, en fonction du type de composite et des conditions d'exposition subies, ont été observées après vieillissement des différents matériaux composites. Toutefois, malgré ces diminutions de propriétés, l'efficacité structurale des composites comme systèmes de renforcement des poutres s'est révélée très satisfaisante et ce, même après exposition environnementale sévère.

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Duquette, Philippe. "Renforcement en flexion de poutres en béton armé à l'aide de plaques en matériau composite réalisées in-situ." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/mq31712.pdf.

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Laraba, Abdelkrim. "Contribution à l'étude de la réparation et du renforcement des poutres endommagées en béton armé avec matériaux composites." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S143.

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Abstract:

Ce présent travail concerne les aspects de la réparation et du renforcement des ouvrages utilisant des matériaux composites et plus particulièrement, il traite le cas des poutres en béton endommagées. La méthode de renforcement des ouvrages en béton par collage de matériaux composites est une pratique qui connaît actuellement un essor important. Dans cette optique, on propose d’apporter une contribution à l’analyse du comportement des poutres endommagées en béton par matériaux composites. La nouvelle méthode de renforcement interne NSM (Near Surface Mounted) consiste en l’insertion de bandes de Polymères Renforcées de Fibres (PRF) dans des engravures préparées préalablement dans le béton d'enrobage des surfaces tendues, remplies de résines époxydiques pour fixation. Pour construire un système renforcé de NSM efficace, les armatures en PRF doivent être en mesure de transférer ses efforts longitudinaux développés à l'élément de flexion en béton armé afin d'assurer l’action du composite, avec une compatibilité de déformation des matériaux. Les spécimens testés sont composés de poutres coutres avec une section rectangulaire de (100 mm x180 mm) et une longueur de 1300 mm renforcés avec PRFC-NSM. D’autres spécimens de poutres rectangulaires ont été testés avec une section de 200 mm x 400 mm et une longueur de 2300 mm, les renforts en PRF utilisés sont des plats ou des joncs. Les paramètres étudiés dans ce travail concernent la classe de résistance en compression, le taux de renfort, le type de composite et le degré d’endommagement. L’étude expérimentale sur le comportement des poutres endommagées puis renforcées sollicitées en flexion 4 points a dévoilé beaucoup de critères de performances en termes de ductilité, de rigidité et de capacité portante. Une modélisation analytique a été menée afin de comparer les réponses moment-courbure analytiques avec celles obtenues expérimentalement. Une fois cette modélisation validée, l’approche analytique a été couplée avec la méthode des plans d’expériences dans le but d’évaluer l’influence de différents paramètres et leurs interactions tels que le type de renfort (carbone, Joncs, aramide), le taux d’armatures passives et de renfort et la classe de résistance sur les réponses concernant la capacité portante et la ductilité des poutres renforcées
This work deals with aspects of repair and reinforcement of structures and in particular, it deals with the case of damaged concrete beams. The method of reinforcing concrete structures by adhesive bonding of composite materials is a practice which is currently undergoing a major expansion. In this context, we propose to contribute to the analysis of the behavior of damaged concrete beams by composite materials. The new NSM (Near Surface Mounted) internal reinforcement method consists of the insertion of carbon fiber reinforced polymer (PRFC) strips in pre-prepared etchings in the encapsulation concrete of stretched surfaces filled with epoxy resins for fixing. To build an effective NSM reinforced system, FRP reinforcements must be able to transfer its developed longitudinal forces to the reinforced concrete flexure element to ensure the action of the composite with material deformation compatibility. The specimens tested consist of beams with a rectangular section (100 mm x 180 mm) and a length of 1300 mm reinforced with PRFC-NSM. Other specimens of rectangular beams were tested with a section of 400 mm x 800 mm and a length of 2300 mm, the FRP reinforcements used were either plates or rods. The parameters studied in this work concern the strength of the concrete, the reinforcement rate, the type of composite, the degree of damage. The experimental study on the behavior of damaged beams, then reinforced and subjected to bending, revealed many performance criteria in terms of ductility, stiffness and bearing capacity. Analytical modeling coupled with the experimental design method was carried out in order to evaluate the responses of the beams tested according to the interaction of the different parameters such as the reinforcement type (carbon, joncs, aramid), the Passive and reinforcement rates and strength class of reinforced beams

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Ali, Harith abdullah ali. "Etude expérimentale et numérique des poutres continues en béton armé renforcées ou réparées par collage des matériaux composites." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS034/document.

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Abstract:

Le renforcement en flexion des poutres de béton armé par collage externe de matériaux composites s’est révélé être une technique efficace et pratique. Cette thèse présente une étude sur la performance à la flexion des poutres continues en béton armé avec trois travées réparées ou renforcées par collage de tissus en fibres de carbone (CFRP) ou en fibres de verre (GFRP). Le programme expérimental se compose de deux groupes. Le groupe-1 est composé de huit poutres et le groupe-2 est composé de huit poutres. Dans chaque groupe, il y a une poutre de référence, poutre non renforcée. Toutes les poutres ont la même longueur de 9m et la même section de 15x25 (cm). Les essais expérimentaux avec le chargement monotone ont été effectués à l’aide d’une presse de 1000 kN. Les paramètres étudiés sont : effet du renforcement par CFRP et GFRP, épaisseur optimale du renforcement, efficacité de la réparation des poutres endommagées par CFRP et GFRP, comportement mécanique, les modes de rupture des poutres continues en béton armé renforcées. Les essais experimentaux et des calculs par la simulation numérique ont été effectués. Cinq modes de rupture des poutres ont été observés. La résistance maximale d’une poutre peut être améliorée entre 14,8 et 33,0% dans le cas des poutres renforcées par collage de CFRP et entre 7,2 et 11,8% par collage de GFRP. Il existe d’une épaisseur optimale du renforcement dans les trois portées de la poutre. La poutre complètement endommagée peut être réparée à 100%. Le moment de flexion maximal de la poutre endommagée et réparée devient supérieur à celui de la poutre de référence. Une étude numérique, à l'aide de la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel ABAQUS, sur les poutres continues en béton armé renforcées ont été également réalisée
The flexural strengthening of RC beams by external bonding of composite materials has proved to be an efficient and practical technique. This thesis presents a study on the flexural performance of reinforced concrete continuous beams with three spans repaired or strengthened by bonding carbon fiber reinforced polymer (CFRP) or glass fiber reinforced polymer (GFRP). The experimental program consists of two groups. Group-1 consists of eight beams and group-2 consists of eight beams. In each group, there is a reference beam, unreinforced beam. All beams have the same length of 9m and the same section of 15x25 (cm). The experimental tests with the monotonic loading were carried out using a 1000 kN press. The parameters studied are effect of reinforcement by CFRP and GFRP, the optimum thickness of the strengthening, repair efficiency of the beams damaged by CFRP and GFRP, mechanical behavior, the rupture modes of strengthened reinforced concrete beams. Experimental tests and calculations by numerical simulation were carried out. Five modes of the breaking of the beams were observed. The maximum strength of a beam can be improved by 14.8 and 33.0% for beams reinforced by CFRP bonding and between 7.2 and 11.8% by bonding GFRP. There is an optimum thickness of the reinforcement in the three spans of the beam. The fully damaged beam can be repaired at 100%. The maximum bending moment of the damaged and repaired beam becomes greater than that of the reference beam. A numerical study, using the finite element method with the help of ABAQUS software, on strengthening the continuous concrete beams, was also carried out

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Wu, Ze Yi. "Etude expérimentale du comportement des poutres courtes en béton armé préfissurées et renforcées par matériaux composites sous chargement statique et de fatigue." Marne-la-vallée, ENPC, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001266.

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Zhelyazov, Todor. "Renforcement des structures en béton armé par collage de matériaux composites. Comportement des structures sollicitées à la flexion." Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000987.pdf.

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Abstract:

Dans ce mémoire nous présentons une étude théorique et expérimentale du comportement mécanique d’une poutre en béton armé, renforcée par collage de matériaux composites. Nos travaux de recherche sont focalisés sur le renforcement de structures sollicitées à la flexion par collage de matériaux composites en fibres de Carbone (CFRP). Dans la partie expérimentale de notre étude le comportement mécanique de la poutre en béton armé renforcée est obtenu dans un essai classique de flexion quatre points. La nécessité de renforcement en CFRP est créée artificiellement par la mise en place d’une quantité insuffisante de renforcement intérieur en acier. La réponse globale de la structure renforcée est obtenue dans des courbes Charge-Flèche pour les différents taux de renforcement extérieur et à travers l’observation du comportement de la zone comprimée. La réponse locale de la structure est étudiée dans la zone de l’interface béton- matériau composite pour mieux comprendre les mécanismes de rupture qui ont lieu dans le joint adhésif. L’évolution locale des déformations et le comportement local à la rupture sont étudiés pas la mise en place de jauges de déformation. Des capteurs de déplacement sont installés le long du joint adhésif pour détecter l’apparition d’une discontinuité éventuelle à l’interface béton-matériau composite
In this work we present a theoretical and experimental study of the mechanical behavior of a reinforced concrete beam strengthened by composite material. Our research work is focused on the flexural beam strengthening by externally bonded Fiber Reinforced Polymers (CFRP). In the experimental part of our study, the mechanical behavior of the reinforced concrete beam is investigated in a classical four point bending test. The need of external flexural reinforcement is artificially created by the insufficient amount of flexural steel reinforcement. The global response of the reinforced structure is obtained in Load- Deflection curves for the different amounts of FRP and trough observation of the compression zone behavior. The local response of the structure is studied in the zone of the concrete- CFRP interface in order to achieve a better understanding of the failure mechanisms which take place in the adhesive joint. The local strain evolution and the local failure behavior in the reinforced concrete beam are investigated using a strain gauge technique. LVDT are installed along the adhesive joint in order to capture an eventual discontinuity on the concrete- composite interface

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Yi, Wu Ze. "Etude expérimentale du comportement des poutres courtes en béton armé pré-fissurées et renforcées par matériaux composites sous chargement statique et de fatigue." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001266.

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Abstract:

Une étude expérimentale du comportement de poutres courtes en béton armé pré-fissurées puis renforcées par matériaux composites à base de fibres de carbone sous chargement quasi statique et de fatigue, a été menée par le biais d'essais de flexion 3 points. Les essais de fatigue sont d'abord effectués sous chargement répété à l'état limite de service. Les poutres en béton armé non renforcées se rompent en fatigue. La rupture en fatigue des poutres renforcées n'est jamais atteinte pour deux millions de cycles. Le collage du composite en face tendue améliore considérablement la tenue à la fatigue des éléments pré-fissurés. La rupture en fatigue des poutres courtes pré-fissurées et renforcées, pour des amplitudes et efforts maximaux élevés, est due à la ruine en fatigue des armatures tendues au droits des fissures lorsque l'amplitude de contrainte dans les armatures atteint au moins 200 MPa. Le comportement ultime de nos poutres est étudié par le biais d'essais statiques. La rupture est due à l'effort tranchant suivant deux modes: le décollement du composite latéral, ou les fissurations d'effort tranchant. Des essais statiques sont également effectués sur les poutres renforcées ayant subi deux millions de cycles de fatigue (à l'état de service) afin d'étudier leur résistance statique résiduelle. Une autre étude concerne l'influence du vieillissement des matériaux sur le comportement en fatigue des poutres renforcées, étudiée par les essais de fatigue réalisés sur deux poutres préfissurées (une renforcée par composite, l'autre sans renforcement) stockées dans une salle climatisée à 100% de l'humidité relative et à 38oC de température pendant 4,5 mois avant être testées. On ne note pas d'effet détectable de ce vieillissement sur le comportement en fatigue des poutres: la prise en eau potentielle de la résine n'a pas de conséquence structurale. Une étude numérique (éléments finis) est effectuée pour modéliser le comportement de nos poutres courtes pré-fissurées et renforcées par composite. La validation des méthodes de calcul de type réglementaire est également effectuée. Une amélioration des méthodes existantes de calcul à l'effort tranchant est proposée.

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Agouzoul, Said. "Renforcement en flexion des poutres en béton armé par des plaques en PRF, étude du cisaillement et du transfert de contraintes dans les plaques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0018/MQ56850.pdf.

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Agouzoul, Said. "Renforcement en flexion des poutres en béton armé par des plaques en PRF étude du cisaillement et du transfert de contraintes dans les plaques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1999. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1061.

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Abstract:

La présente recherche a pour sujet le renforcement des éléments structuraux par collage de plaques en PRF, qui est une des méthodes de réhabilitation permettant de rétablir la capacité portante de ces éléments. Ce travail fait suite aux nombreuses études faites à l'Université de Sherbrooke sur le renforcement en flexion des poutres en béton par des plaques en PRF, à base de fibres de verre et de carbone. Plusieurs configurations de plaques avec différentes longueurs, différentes épaisseurs et deux types de PRF, permettront d'étudier l'influence de ces paramètres sur le renforcement des poutres, sur les efforts de cisaillement et sur le transfert de contraintes dans les plaques en PRF. Le mémoire est divisé en trois grandes parties : une revue bibliographique sur le sujet étudié, une partie sur les modèles théoriques permettant de prédire les paramètres de résistance en flexion des poutres renforcées et enfin un programme expérimental permettant d'effectuer une série d'essais, dont les résultats seront comparés aux prédictions théoriques. Les résultats obtenus ont permis de conclure que : (1) les modèles théoriques prédisent bien le comportement en flexion, le cisaillement et les déformations dans les plaques des poutres renforcées ; (2) le renforcement par des plaques en PRF augmente la résistance et la rigidité des poutres et retarde la plastification des aciers d'armatures ; (3) le délaminage des plaques de renforcement peut être un mode de rupture prépondérant ; (4) la longueur et l'épaisseur des plaques de renforcement influencent la résistance et la rigidité des poutres renforcées et (5) les contraintes de cisaillement augmentent et se propagent le long des plaques de renforcement au fur et à mesure que les charges, appliquées sur les poutres renforcées, augmentent.

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Almassri, Belal. "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) : étude expérimentale et modélisation par éléments finis." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0009/document.

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Abstract:

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
The thesis is composed of an experimental and Finite Element Modeling (FEM) study, investigating the effectiveness of the (Near Surface Mounted CFRP rods technique (NSM)) on the corroded RC beams. In the NSM technique, the CFRP rods are placed inside pre-cut grooves and are bonded to the concrete with epoxy adhesive. The thesis studies the failure modes and the mechanical performance of the corroded RC beams due to steel corrosion and finally, the prediction of the mechanical behaviour of the repaired corroded RC beams using nonlinear models based on FE numerical modelling. The corroded RC beams studied here in this study were exposed to natural corrosion for more than 28 years. The first part includes experimental results which were obtained on two beams: (one corroded and one control beams, both are 3 metres long) repaired or strengthened in bending with one 6-mm-diameter NSM CFRP rod. The beams were tested in a three-point bending test up to failure. Overall stiffness was studied. Ultimate capacity, ductility and failure modes were also reviewed. Finally some comparisons were made between repaired and non-repaired beams in order to assess the effectiveness of the NSM technique... The second part discusses the experimental results of two short corroded beams, which were tested under three-point bending until failure, along with two short control beams of the same characteristics (age, length and cross-section). One RC corroded deep beam was repaired in bending and the other one was repaired in both bending and shear with NSM CFRP rods. After the beams had been tested up to failure, the main steel bars and the stirrups were extracted from the beams and the loss of mass was measured and plotted for both the longitudinal and transverse reinforcement. The slip of tensile reinforcement at the end of the beams was also measured during the tests. The effect of corrosion and the effect of repairing with CFRP NSM rods in bending and shear on the behaviour of deep beams are discussed. Experimental results showed that both corroded and control deep beams repaired only in bending failed due to shear failure mode(diagonal tension failure), while corroded and control beams repaired in both bending and shear failed due to concrete crushing. The test results also showed that the corrosion of both longitudinal and transversal reinforcement hardly modified the mechanical response of deep beams... The third part shows experimental results and numerical modelling results of 2D finite element model using the FEMIX computer code were obtained on five, 3-metre-long beams: three corroded RC beams and two control beams. Two beams, one corroded and one control were repaired or strengthened in bending with NSM CFRP rod and were then tested in three-point bending up to failure. The FE numerical modelling results from FEMIX were compatible with the experimental ones except for the repaired corroded beam, for which a three-dimensional model using the commercial software ABAQUS was required... Finally, the last part presents 3D numerical modelling results in terms of load-deflection curves, and failure modes for 4 short corroded beams: two corroded beams and two control beams, half of the beams were let repaired or strengthened in bending only with NSM CFRP rods while the others were repaired or strengthened in both bending and shear with NSM technique. Results showed that the FE model was able to capture the main aspects of the experimental load-deflection curves of the RC beams, moreover it has presented the experimental failure modes and FE numerical modelling crack patterns and both gave similar results for both shear-repaired and non-shear repaired beams, three dimensional crack patterns were produced for shear-repaired beams in order to investigate the splitting cracks occurred at the middle of the beams and near the support

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Desprez, Cédric-Arthur. "Analyse et réduction de la vulnérabilité sismique des structures existantes : renforcement par collage de tissus de fibres de Carbone (TFC)." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0115.

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Abstract:

La réduction de la vulnérabilité sismique des structures existantes est un enjeu majeur. Le renforcement d’éléments par Tissus de Fibres de Carbone (TFC) offre une réponse intéressante à cette problématique. Ces travaux proposent une stratégie simplifiée de modélisation non linéaire permettant de prédire le comportement d’une structure en béton armé renforcée par TFC. Celle-ci est fondée sur l’utilisation d’éléments finis poutres multifibres ainsi que de modèles d’endommagement et de plasticité. Le confortement d’éléments en flexion et le confinement des poteaux sont étudiés. Plus spécifiquement une loi constitutive cyclique pour béton confiné est proposée. Cette loi est fondée sur deux modèles, le premier basé sur la théorie de l’endommagement et le second sur une série d’études expérimentales. Cette approche est validée à travers deux cas d’études : une pile de pont renforcée et une analyse de vulnérabilité d’un ouvrage sous sollicitations statiques (poussée progressive) et dynamiques
In structural engineering, the seismic vulnerability reduction of existing structures is an important issue. Retrofitting by Polymer Reinforced Fibres (FRP) is an interesting response in order to fulfil this aim. This paper presents a simplified modelling strategy to predict the behaviour of reinforced concrete structures upgrade with FRP. A nonlinear finite element method is used, based on multifiber beams with damage and plasticity models. Retrofitting of flexural element (wall, beam) and column confinement are studied. More specifically, a confined concrete constitutive law suitable for monotonic and cycling loadings is proposed. The model is inspired on two well-known concrete laws, one based on damage mechanics theory (La Borderie) and the other based on experimental studies (Eid & Paultre). Validation of the strategy is provided using two case studies: a retrofitted bridge pier and a vulnerability assessment on an existing building trough static (Pushover) and dynamic analysis

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Contamine, Raphaël. "Contribution à l’étude du comportement mécanique de composites textile-mortier : application à la réparation et/ou renforcement de poutres en béton armé vis-à-vis de l’effort tranchant." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10271/document.

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Abstract:

Ces travaux portent sur la réparation et le renforcement de structures béton armé par matériaux composite. Dans ce domaine, la solution de type carbone-époxy appliqué sur les faces extérieures des structures occupe une place prépondérante, mais reste perfectible. L'objectif principal de cette thèse est de proposer des solutions alternatives à ces matériaux, tels que les composites de type textile-mortier (Textile Reinforced Concrete, « TRC ») et d'en juger la faisabilité, les performances et le comportement. Une approche expérimentale et analytique, aux échelles micro, méso et macroscopiques, est menée en s'appuyant notamment sur la technique de mesure de champs de déplacements par corrélation d'images. À l'égard de l'étude du matériau, une procédure d’essai de caractérisation en traction directe des TRC a été conçue et validée. La conduite de 98 essais par cette procédure, a permis de mieux appréhender le comportement de ces composites, notamment l’articulation entre les mécanismes locaux et leur traduction à l’échelle macroscopique. Les principaux leviers permettant l'optimisation des TRC ont ainsi été déterminés. À l'échelle structurelle, l'étude de 11 poutres réparées vis-à-vis de l'effort tranchant, par collage de plats préfabriqués ou moulage à même la poutre, a été conduite. Il en ressort que les solutions TRC se comparent favorablement à celles de type carbone-époxy. Aussi, le comportement local a été finement évalué, notamment, l'évolution des efforts repris par le renfort TRC ainsi que la validité du modèle analytique du treillis. Un comportement de type multifissurant ou pull-out du TRC sensible à son procédé de mise en oeuvre a également été mis en avant
This research focuses on repairing and strengthening concrete structures with composite materials. In this particular domain, carbon-epoxy composites are of considerable interest, but still room for improvement. The main objective of this thesis is to show alternatives to these composites, such as Textile Reinforced Concrete (TRC). Feasibility, performances and behavior of this alternative composite are examined. An experimental and analytical approach, at the micro-, meso- and macroscopic scale are conducted, notably thanks to the technique of digital image correlation for in-plane displacement measurement. Regarding the study of the material, a rather handy, reliable and efficient procedure of a direct tensile test was designed and validated. To enable a better understanding of the TRC behavior, 98 different TRC configurations were tested thanks to this procedure. The links between local mechanisms and macroscopic scale behavior were notably studied. Finally, key levers for optimizing the TRC were determined. On the structural level, a study was conducted on 11 beams shear strengthened by bonding of prefabricated plates or by contact molding. It shows that TRC solutions compare favorably with carbon-epoxy composites. Also, the local behavior was thoroughly assessed, notably the change of forces carried by the composite material and the truss model validity. A multi-cracking or pull-out behavior of the TRC was put forward depending on its application process

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Contamine, Raphaël. "Contribution à l'étude du comportement mécanique de composites textile-mortier : application à la réparation et/ou renforcement de poutres en béton armé vis-à-vis de l'effort tranchant." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715159.

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Abstract:

Ces travaux portent sur la réparation et le renforcement de structures béton armé par matériaux composite. Dans ce domaine, la solution de type carbone-époxy appliqué sur les faces extérieures des structures occupe une place prépondérante, mais reste perfectible. L'objectif principal de cette thèse est de proposer des solutions alternatives à ces matériaux, tels que les composites de type textile-mortier (Textile Reinforced Concrete, " TRC ") et d'en juger la faisabilité, les performances et le comportement. Une approche expérimentale et analytique, aux échelles micro, méso et macroscopiques, est menée en s'appuyant notamment sur la technique de mesure de champs de déplacements par corrélation d'images. À l'égard de l'étude du matériau, une procédure d'essai de caractérisation en traction directe des TRC a été conçue et validée. La conduite de 98 essais par cette procédure, a permis de mieux appréhender le comportement de ces composites, notamment l'articulation entre les mécanismes locaux et leur traduction à l'échelle macroscopique. Les principaux leviers permettant l'optimisation des TRC ont ainsi été déterminés. À l'échelle structurelle, l'étude de 11 poutres réparées vis-à-vis de l'effort tranchant, par collage de plats préfabriqués ou moulage à même la poutre, a été conduite. Il en ressort que les solutions TRC se comparent favorablement à celles de type carbone-époxy. Aussi, le comportement local a été finement évalué, notamment, l'évolution des efforts repris par le renfort TRC ainsi que la validité du modèle analytique du treillis. Un comportement de type multifissurant ou pull-out du TRC sensible à son procédé de mise en oeuvre a également été mis en avant

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Desprez, Cédric. "Analyse et Réduction de la Vulnérabilité Sismique des Structures Existantes : Renforcement par Collage de Tissus de Fibres de Carbone (TFC)." Phd thesis, Grenoble INPG, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00560438.

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Abstract:

La réduction de la vulnérabilité sismique des structures existantes est un enjeu majeur. Le renforcement d'éléments par Tissus de Fibres de Carbone (TFC) offre une réponse intéressante à cette problématique. Ces travaux proposent une stratégie simplifiée de modélisation non linéaire permettant de prédire le comportement d'une structure en béton armé renforcée par TFC. Celle-ci est fondée sur l'utilisation d'éléments finis poutres multifibres ainsi que de modèles d'endommagement et de plasticité. Le confortement d'éléments en flexion et le confinement des poteaux sont étudiés. Plus spécifiquement une loi constitutive cyclique pour béton confiné est proposée. Cette loi est fondée sur deux modèles, le premier basé sur la théorie de l'endommagement et le second sur une série d'études expérimentales. Cette approche est validée à travers deux cas d'études : une pile de pont renforcée et une analyse de vulnérabilité d'un ouvrage sous sollicitations statiques (poussée progressive) et dynamiques.

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Diagana, Cheikhna. "Contribution à l'étude expérimentale et théorique de structures en béton armé renforcées à l'effort tranchant par collage de composites à matrice organique." Reims, 2001. http://www.theses.fr/2001REIMS028.

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Abstract:

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.

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Radfar, Sahar. "Modélisation d'éléments de structure en béton armé renforcés par collage de PRF : application à la rupture de type peeling-off." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00981545.

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Abstract:

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

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Dallot, Julien. "Modélisation des structures multicouches en analyse limite : application au renforcement de matériau quasi-fragile-acier." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003625.

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Abstract:

Dans le domaine du génie civil et de la construction, ainsi que de l'industrie, les structures hétérogènes multicouches sont très utilisées. L'une des demandes formulées par les ingénieurs pour concevoir de telles structures est aussi la connaissance des charges limites qu'elles peuvent supporter. Des méthodes d'homogénéisation des plaques et poutres multicouches en analyse limite ont ainsi été développées. Elles conduisent respectivement à des cinématiques de Love-Kirchhoff ou d'Euler-Bernoulli pour la structure homogène équivalente. Afin de prendre en compte les effets de cisaillement, de nouveaux modèles de plaques et de poutres multiparticulaires ont été proposés et justifiés. Après une validation par éléments finis de ces modèles, on les applique au cas des poutres en béton armé renforcées. Ils permettent d'avoir une estimation rapide des chargements maximaux supportables et de construire ainsi un outil de dimensionnement à l'Etat Limite Ultime pour de telles structures.

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Lapierre, Patrick. "Modélisation de poutres en béton armé renforcées avec de matériaux composites." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1999. http://hdl.handle.net/11143/6909.

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Abstract:

Les nouvelles méthodes de réparation et de réhabilitation des structures ont toujours préoccupé les ingénieurs civils. Le climat rigoureux de notre pays, et le vieillissement rapide de nos structures qui en résulte, amènent des coûts énormes pour les propriétaires des structures. L'utilisation des matériaux composite s'avère une méthode de plus en plus courante lors de la réfection des structures en béton armé. En effet, ces matériaux ne sont utilisés que depuis environ dix ans, mais ils ont su démontrer jusqu'à maintenant de nombreux avantages. L'objectif de cette recherche est de décrire le comportement des poutres en béton armé renforcées avec des matériaux composites. Le collage de ce type de matériaux sur les poutres en béton armé permet d'augmenter leur résistance ultime en flexion et en cisaillement. À ce jour, il n'y a pas de norme concernant la conception d'un renforcement avec ces matériaux. Ce mémoire propose alors un modèle permettant de prédire le comportement des poutres en béton armé renforcées avec ces matériaux et suggère une méthode de conception pour le renforcement en flexion et en cisaillement. Les modèles expliqués se basent sur les normes existantes de béton armé, mais considèrent l'ajout du matériau composite sur le comportement de l'ensemble. Les modèles étudiés ont permis l'élaboration de logiciels d'analyse qui permettent d'aider les concepteurs à bien utiliser ces nouveaux matériaux. Ainsi, avec la description des méthodes de conception et de leur validation avec les résultats obtenus en laboratoires par Lamothe (1999), les ingénieurs ont maintenant une référence supplémentaire pour effectuer les calculs de conception et utiliser adéquatement ces matériaux d'avant-garde que sont les composites.

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Breysse, Denys. "Pour une optimisation discrète des structures en béton armé." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066021.

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Abstract:

Approche du problème de l'optimisation du ferraillage des poutres en béton arme. Application des résultats récents de la recherche sur le comportement du béton arme au stade de la conception, démarche originale en ce qui concerne l'analyse des sollicitations dans la structure. Méthode permettant de mener une optimisation en variables discrètes en tenant compte des contextes économiques et technologiques et conception d'un processus performant. Etude menée conformément aux normes en vigueur et développement d'un exemple d'une poutre hyperstatique. Annexes permettant de préciser les modalités de mise en oeuvre sur quelques exemples de structures plus complexes

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Reimeringer, Mathieu. "Contribution à l'étude de l'effondrement d'une structure en béton armé." Orléans, 2005. http://www.theses.fr/2005ORLE2022.

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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.

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Saidou, Sanda Mamar. "Évolution des propriétés dynamiques de poutres en béton armé endommagées en laboratoire." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8017.

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Abstract:

Le présent document constitue une partie d'un projet de recherche global sur la quantification de l'endommagement minimal détectable par des mesures de vibrations ambiantes mesurées sur un pont routier en service. L'objectif de l'étude effectuée dans cette maîtrise est de suivre l'évolution des propriétés dynamiques de poutres en béton armé en fonction de différents niveaux d'endommagement qui leur sont infligés en laboratoire, et de vérifier si ces propriétés sont des indicateurs fiables de l'endommagement. Elles serviront par la suite à effectuer une détection d'endommagement avec le logiciel commercial FEMtools et avec un algorithme développé en langage Matlab. Une étude expérimentale qui a porté sur trois spécimens de poutre en béton armé simple fabriqués et testés à l'Université de Sherbrooke est présentée. Toutes les poutres ont été dimensionnées adéquatement en flexion et présentent des défauts de renforcement en cisaillement. Deux spécimens ne renferment que l'armature minimale de cisaillement, et la dernière ne renferme aucune armature de cisaillement, comme c'est le cas pour des ponts-dalle. Les types d'endommagement testés sont ceux qui sont le plus souvent retrouvés sur les ponts routiers au Québec: l'endommagement dû au travail des poutres en flexion-cisaillement, l'endommagement dû à la corrosion des armatures de flexion et l'altération des conditions d'appui. Des essais de flexion quatre points ont été effectués pour simuler les dommages en flexion-cisaillement. Les modifications des conditions d'appuis sont simulées en bloquant les degrés de liberté d'un des appuis. La corrosion des armatures de flexion est simulée en sectionnant de manière séquentielle ces armatures en trois positions le long de la poutre. L'extraction des propriétés modales des poutres a été effectuée après tout nouvel endommagement imposé à l'aide d'excitations au marteau d'impact et d'une série d'accéléromètres. Deux méthodes d'analyse modales ont été utilisées: FRF (fonctions de réponse en fréquence) et FDD (Frequency Domain Decomposition). Les évolutions des propriétés modales à travers les endommagements des trois poutres montrent que les fréquences naturelles et les déformées modales sont des indicateurs très clairs de l'altération des conditions d'appui et de la fissuration en flexion-cisaillement. L'évolution de ces indicateurs est néanmoins plus subtile dans le cas d'une poutre sans renforcement en cisaillement, dont la rupture est très précoce. Les résultats montrent, en revanche, que la corrosion des armatures est un dommage beaucoup plus difficile à saisir à travers l'évolution des propriétés modales. L'ensemble des analyses expérimentales montre aussi que les taux d'amortissement modaux ne constituent pas des indicateurs fiables des endommagements testés sur les poutres.

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Aitali, Méhéna. "Contribution à l'étude de la fiabilité des poutres hyperstatiques en béton armé." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0031.

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Cette etude traite de la conception et de la construction d'un modele de calcul permettant l'evaluation de la probabilite de ruine par flexion d'une poutre bi-encastree en beton arme soumise a l'action de charges statiques. Une relation moment-courbure originale est proposee, permettant, d'une part, de mieux tenir compte de l'adaptation plastique et, d'autre part, de realiser un gain appreciable en temps de calcul. Les resultats obtenus permettent d'evaluer de facon quantitative l'influence sur la securite, des diverses incertitudes d'execution et d'exploitation ainsi que celles d'autres parametres comme le pourcentage d'armatures ou le rapport des charges permanentes aux charges totales

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Ovigne, Pierre-Alexandre. "Comportement vibratoire de poutres en béton armé fissurées avec renfort en matériau composite." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10267.

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Abstract:

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.

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Yu, Linwen. "Étude du développement de la corrosion dans le béton armé fissuré et de la performance mécanique de poutres en béton armé corrodées." Thèse, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8791.

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Abstract:

Abstract : One of the aims of the thesis is to study corrosion development in cracked concrete, in relation to the effect of concrete cover depth, exposure direction, load-induced transverse cracks, defects in the steel-concrete interface under horizontal bars caused by top-casting and self-healing of the transverse cracks. The other aim is to study the mechanical performance of reinforced concrete beams damaged by corrosion accelerated by a climate accelerated method (wetting/drying cycles in salt fog). Two main parts are included in this thesis. The first part discusses corrosion development, including corrosion initiation and propagation, in cracked concrete. The second part discusses the mechanical performance of slender and deep beams damaged by climate accelerated corrosion, in terms of failure mode, yield capacity, ultimate capacity and ultimate deflection. According to the experimental study, it was found that, corrosion always initiated under the load-induced cracks. It should be noted that corrosion initiation is related to appearance of cracks but not crack width. The surface exposure condition is also an important parameter influencing corrosion development. Top-tensioned surface is the worst exposure condition, because corrosion development was accelerated by both ponding and gravity effect of chloride solution. Furthermore, top-casting-induced defects formed in steel-concrete interface under horizontal top-cast bars due to bleeding, segregation and settlement of fresh concrete, and they were favorable for both corrosion initiation and propagation. Self-healing occurred when the cracked samples were cured in a humidity room with 100% R.H due to the formation of ettringite in the inner zone and calcite in the outer zone of crack planes. Self-healing reduced air flow through the cracks and reduced the risk of corrosion considerably. The flexural performances of slender beams were tested. Corrosion of the reinforcements modified the failure mode of reinforced concrete beams. Both yield and ultimate capacity were correlated to the maximum cross-sectional loss of tensile bars. The experimental results indicated that 1% reduction in cross-section corresponds to 1% reduction in yielding capacity and ultimate capacity. For mechanical performance of deep beams, the results show that, serious pitting corrosion on the tensile bars changed the failure mode from shear to flexure. The failure mode of corroded deep beams depends not only on span to effective depth ratio and corrosion degree of tensile bars, but also on the corrosion degree of stirrups.
Résumé : Un des objectifs de la thèse est d'étudier le développement de la corrosion dans le béton armé fissuré, en fonction de l’enrobage des armatures, des conditions d’exposition, de l’endommagement de l’interface acier-béton induit par le chargement et des défauts de l'interface acier-béton sous les barres horizontales liés à la mise en œuvre du béton frais en prenant en compte l'auto-cicatrisation des fissures transversales. L'autre objectif est d'étudier la performance mécanique des poutres en béton armé endommagées par la corrosion naturelle en ambiance agressive (des cycles humifification/séchage en brouillard salin). Deux parties principales constituent cette thèse. La première partie traite du développement de la corrosion, à la fois initiation et propagation, dans le béton armé en présence de fissures. La deuxième partie traite de la performance mécanique des poutres longues et courtes endommagés par la corrosion des armatures, en termes de mode de défaillance, seuil de plastification, capacité ultime résiduelle et flèche ultime à rupture. Les résultats de l'étude expérimentale confirment que la corrosion est toujours initiée dans les fissures induites par le chargement. Il convient de noter que la corrosion est liée à la présence des fissures mais pas à leur largeur. Les conditions d'exposition sont également un paramètre important influençant le développement de la corrosion. Ainsi, une surface tendue correspondant à la surface supérieure est la pire condition d'exposition, parce que le développement de la corrosion est accéléré par les effets de l’accumulation des chlorures ainsi que l’effet gravitaire favorisant leur pénétration. En outre, les dommages induits par le “top-cast effect” qui sont formés à l'interface acier-béton sous les barres horizontales par le ressuage et le tassement du béton frais, sont favorables à la fois à la l’initiation et à la propagation de la corrosion. Le phénomène d’auto-cicatrisation des fissures survient lorsque les échantillons fissurés sont conservés à 100% d'humidité relative en raison de la formation d'ettringite dans la zone intérieure et de la calcite dans la zone extérieure du plan de fissuration. L’auto-cicatrisation réduit le débit d'air à travers les fissures et réduit considérablement le risque de corrosion. Les performances en flexion de poutres longues ont été testées. La corrosion des armatures modifie le mode de défaillance des poutres en béton armé. La diminution de la charge de plastification et de la capacité ultime a été corrélée à la perte de section transversale des barres tendues. Les résultats expérimentaux indiquent qu’une réduction de 1% de la section transversale correspond à une réduction de 1% de la charge de plastification et de la capacité ultime. En ce qui concerne les performances mécaniques des poutres courtes, les résultats montrent qu’une corrosion sévère par piqûres sur les armatures tendues change le mode de défaillance par cisaillement à celui en flexion. Le mode de rupture des poutres courtes corrodées dépend non seulement du ratio entre la portée et la hauteur utile, mais également du degré de corrosion des cadres d’effort tranchant.

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David, Emmanuelle. "Comportement mécanique de poutres en béton armé renforcées ou réparées par collage de matériaux composites : étude expérimentale et modélisation." Artois, 1999. http://www.theses.fr/1999ARTO0201.

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Abstract:

Le collage de plaques métalliques sur des structures en béton armé (procédé l'Hermite) est une méthode de renforcement bien connue et simple à mettre en oeuvre. Insensibles à la corrosion, les matériaux composites représentent une alternative intéressante à l'acier. Après avoir évoqué les causes de dégradation et de fissuration des ouvrages en béton armé, une étude bibliographique relative au renforcement par plaques en acier et en composite est présentée dans la première partie de ce travail. Il en ressort que des matériaux à base de fibres de carbone (CRFP) sont les mieux adaptés au renforcement des ouvrages. Dans la seconde partie de notre travail, est menée une étude expérimentale sur des poutres de 3 mètres renforcées ou réparées par collage de lamelles CRFP et soumises à une flexion quatre points. Le comportement fragile des éléments renforcés est mis en évidence et la ruine des poutres intervient par peeling-off. Une étude plus locale permet de comprendre le rôle du complexe de renforcement dans la transmission des efforts et le pontage de la fissure et permet de proposer des solutions technologiques destinées à retarder la ruine par peeling-off. Afin de prévoir le comportement des poutres renforcées, une méthode analytique basée sur les hypothèses de l'Eurocode2 est proposée et ses limites sont évoquées. Dans la dernière partie, une analyse non linéaire par éléments finis est réalisée à l'aide du logiciel français Castem2000. Les modèles utilisés pour les différents matériaux (béton, acier, lamelles CRFP) et pour les interfaces (liaison acier-béton, colle) sont présentés. Le modèle permet de simuler correctement le comportement d'une poutre renforcée par collage de CRFP et donne accès à des grandeurs difficilement mesurables (répartition des contraintes de cisaillement dans le béton et la colle). Un calcul prenant en compte l'effet d'un pré-endommagement est enfin effectué.

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Pinto, Barbosa Mônica. "Semi-rigidité des nœuds d'ossatures en béton armé : simulations numériques." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0035.

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Abstract:

Dans le cadre du calcul numérique par éléments finis des structures en béton armé, ce travail traite du comportement des liaisons poutre-poteau soumises à des sollicitations cycliques alternées. L'objectif de ce travail est de simuler numériquement le comportement d'un nœud d'ossature de mettre en évidence les mécanismes observés et de contribuer à l'élaboration des modèles qui en tiennent compte ; Ce mémoire est divisé en trois parties : La première partie présente une synthèse des différents résultats expérimentaux et théoriques des travaux antérieurs en mettant l'accent sur le concept de semi-rigidité. Elle comporte une discussion des mécanismes pris en compte dans le dimensionnement des nœuds d'ossature et précise les hypothèses et les choix retenus. Dans la deuxième partie, les modèles numériques utilisés sont présentés ainsi les méthodes de résolution qui y sont adaptées. La dernière partie est consacrée à la simulation numérique des nœuds d'ossature en béton armé sous chargement cyclique alterné. Les mécanismes de dé,formations sont mis en évidence et plusieurs recommandations relatives aux besoins de recherche sont proposées
Within the framework of finite element modelling of reinforced concrete structure the present study investigates the behaviour of beam-column connexion submitted alternate cyclic loading. The objective of this work is to simulate the behaviour of a frame Joint, to show the mechanisms observed and to contribute to the construction of models which takes them into account. This report is structured in three chapters : The first chapter presents a state-of-the-art of the experimental and numerical studies in this field, with particular reference to the semi-rigidity concept. It includes a discussion of the mechanisms taken into account in the design of frame Joints, and points out the assumptions and options selected. In the second part, the analytical models used are presented, as well as the numerical methods which are best suited. The last chapter is dedicated to the numerical simulation of the reinforced concrete frame joints under alternate cyclic loading. The deformation mechanisms are exemplified and a number of recommendations towards research needs are proposed

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Fritih, Youcef. "Apport d’un renfort de fibres sur le comportement d’éléments en béton autoplaçant armé." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000336/.

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Abstract:

Le BAP Fibré (BAPF) est un béton de nouvelle génération qui offre des avantages économiques et techniques très attrayants. Peu d’études ont été menées sur ce matériau qui reste actuellement assez peu utilisé, en dehors de quelques niches telles que des éléments de préfabrication (palplanches, segments de tunnel,…) ou les dallages. Ce travail de thèse a donc pour objectif d'élargir le potentiel du champ d'application de ce type de béton à des éléments structuraux plus courants, en particulier les poutres en béton armé soumises à de la flexion simple. Dans ces conditions, un tel renfort ne peut-il pas reprendre une partie des efforts de traction dus au cisaillement ? Dans l’affirmatif, la substitution totale ou partielle des armatures transversales est une question pertinente. Une large campagne expérimentale a été menée afin d’apporter des réponses à différents questions soulevée quant au rôle des fibres sur l’ouverture de la fissure et la reprise des efforts de traction au voisinage de la fracture. Pour ce faire une caractérisation de base a été établie avant d’étudier le comportement en flexion de poutres en béton. Deux types de fibres on été utilisés : des fibres métalliques adhérentes et des fibres synthétiques glissantes. Cette phase ultime du programme a permis de montrer que les fibres utilisées ont une incidence favorable sur la fissuration et que l’action des fibres peut être prise en compte dans le calcul des ouvertures de fissures aux Etats Limites de Service (E. L. S. ) vis-à-vis de la durabilité des structures dans des environnements de type agressifs, selon l’Eurocode 2 [EN 1992-1-1 2004]. En outre, ces fibres peuvent constituer un renfort complémentaire aux aciers transversaux car, comme nous l’avons constaté, la contribution des fibres diminue le transfert de charges aux armatures d’effort tranchant lorsque ces dernières sont interceptées par des fissures. En revanche, l’effet sur le comportement à l’effort tranchant à rupture est limité en raison d’un dosage en fibres faible et, surtout, du type de fibres résistantes jusqu’à des ouvertures de fissures de l’ordre de 200 µm
Despite Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete (FRSCC) offers economic and technical benefits in building applications, few studies have been undertaken on this material which is actually not much used, except for some precast elements (sheet piles, tunnel segments. . . ). The object of this thesis is to expand the potential of application of this concrete at structural elements more common, particularly the flexural postcracking response of reinforced concrete beams. In this case, can reinforcement fibre take a part of the tensile stress due to shear ? If yes, the partial or total substitution of transverse reinforcement is for studying. An experimental program was conducted to provide answers to the various questions raised about the use of fibres in the crack opening and the transfer tensile stress near crack. Analysis of experimental results illustrates the double effect of the fibre-reinforcement which controls cracking and maintains a tensile stress transfer near crack. In structural element, cracking is strongly influenced by fibre-reinforcement: the number of cracks is increased and in return it results in reduced crack opening a trend expected to improve the durability of the application according to Eurocode 2 [EN 1992-1-1 2004]. The shear performance of the steel FR-SCC beams demonstrated the potential for steel fibers to be used to satisfy the minimum shear reinforcement criteria. However, the effect of fibre reinforcement on the shear behaviour in failure is limited because of a low volume of fibres. Moreover these fibres are not efficient for crack opening above 200 microns

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Habita, Mohamed Fouzi. "Contribution à l'étude de l'incidence de l'alcali-réaction sur le comportement mécanique des poutres en béton armé." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10251.

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Abstract:

Les travaux elabores dans le cadre de cette these contribuent a la comprehension des processus d'endommagement du beton et a une meilleure connaissance theorique et experimentale des lois de comportement du beton atteint par ces reactions chimiques, lorsque leur developpement conduit a des expansions fissurantes. Les essais ont porte sur des elements de poutres en beton arme et non arme composes des memes granulats reactifs avec des ajouts d'alcalins (naoh, koh) dans l'eau de gachage et differentes conditions de conservation apres durcissement. L'etude montre que l'expansion est fonction de la nature et du taux d'alcalin dans le beton. Cette expansion depend aussi des corps d'epreuves structuraux. Les caracteristiques mecaniques relevees sur les betons testes montrent une diminution de 50-60% du module elastique et de la resistance a la traction; par contre la resistance a la compression presente une diminution peu sensible de l'ordre de 10%. Une modelisation des essais par elements finis (ansys 4-4) permet en simulant l'expansion par des variations de volume differenciees selon certaines couches de beton appropriees de retrouver le comportement des poutres a leurs differents niveaux d'endommagement constates en laboratoire

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Bédard, Frédéric. "Renforcement à l'effort tranchant des dalles épaisses en béton armé en conditions de service." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35716.

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Abstract:

Avec l’évolution des normes de conception à l’effort tranchant, les sollicitations grandissantes sur les infrastructures et la dégradation des matériaux face aux conditions environnementales, quantité d’infrastructures sont appelées à être réhabilitées afin d’offrir une marge de sécurité suffisante. Le renforcement à l’effort tranchant des dalles épaisses avec barres ancrées à l’aide d’époxy, qui se veut une méthode prometteuse de réhabilitation des structures, a été étudié dans la dernière décennie. Dans la pratique, compte-tenu des efforts importants qui sollicitent parfois les dalles au moment de l’installation du renforcement, il est sensé de croire que l’efficacité de ce dernier puisse être diminuée par les déformations et la fissuration présentes dans la dalle. Afin d’investiguer l’effet de l’intensité de l’effort tranchant au moment d’un renforcement avec barres transversales ancrées sur la performance structurale d’une dalle post-renforcée, une étude expérimentale et numérique a été réalisée. Dans le volet expérimental, cinq (5) tranches de dalle épaisses ont été fabriquées. Les dalles ont été testées par flexion trois-points en induisant divers niveaux d’effort tranchant dans les dalles au moment de procéder au renforcement. Suite au renforcement, le chargement des dalles s’est poursuivi jusqu’à l’atteinte de leur capacité ultime à l’effort tranchant. Dans le volet numérique, un modèle numérique d’abord été développé au moyen du logiciel VecTorMD afin de représenter le comportement des dalles testées expérimentalement. L’effet de l’effort tranchant au moment du renforcement et de l’élancement sur la performance de dalles post-renforcées a été investigué à travers une étude paramétrique. Il en ressort qu’en présence de charges de service usuelles, le renforcement à l’effort tranchant d’une dalle épaisse avec barres ancrées offre un gain de résistance considérable, comparable à ce qui est obtenu lors du renforcement d’une dalle non-chargée. Toutefois, la contribution des barres transversales et du béton à la résistance ultime est modifiée, pour une dalle renforcée à des charges significativement élevées.
With improved design standards, increasing demands on infrastructure and material degradation in the face of environmental conditions, many infrastructures need to be improved to provide sufficient safety margin. The shear strengthening of thick concrete slabs with epoxy-anchored bars, which is a promising method for structural improvement, has been studied in the last decade. In practice, given the significant loads that slabs may bear at the time of strengthening, it is reasonable to believe that the effectiveness of the latter may be reduced by the deformation and cracking present in the slab. In order to investigate the effect of the shear load at the time of strengthening with anchored transverse bars on the structural performance of a post-strengthened slab, an experimental and numerical study has been carried out. For the experimental part, five (5) slices of thick slab were fabricated. The slabs were tested by a three-point bending test where shear load levels were induced in the slabs at the time of strengthening. Following strengthening, the slabs were loaded up to shear failure. For the numerical study, a finite element model was first developed using the VecTorTM software to represent the behavior of the experimentally tested slabs. The effect of shear load at the time of strengthening and slenderness on post-strengthened slab performance was investigated through a parametric study. The results show that in the presence of usual service loads, the shear strengthening of thick slabs with anchored bars offers a considerable resistance gain, similar to that executed on an unloaded slab. However, for slabs strengthened at sufficiently high loads, the contribution to the ultimate strength of transverse bars and concrete is rearranged.

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Bousselham, Abdelhak. "Comportement des poutres en béton armé renforcées en cisaillement à l'aide de matériaux composites avancés." Mémoire, École de technologie supérieure, 2005. http://espace.etsmtl.ca/365/1/BOUSSELHAM_Abdelhak.pdf.

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Abstract:

Cette recherche doctorale avait pour but de contribuer, à travers des investigations théoriques et expérimentales, à la compréhension du comportement des poutres en béton armé renforcées en cisaillement à l'aide de matériaux composites avancés (Fiber Reinforced Polymer: FRP). Les investigations théoriques comprenaient, entre autres, un état des connaissances exhaustif sur le renforcement en cisaillement à l'aide de FRP. Les investigations expérimentales ont été menées à travers un programme d'essais étendu, totalisant 34 tests, conduits sur des poutres en grandeur nature. Quatre paramètres ont été étudiés: (a) le taux de FRP; (b) le taux d'acier transversal; (c) le type de poutre; (d) la taille des poutres. Les nombreuses données recueillies à partir de ce programme d'essais ont aidé à mieux comprendre les mécanismes de résistance mis en jeu et à développer un modèle de calcul de la contribution du FRP à la résistance qui se veut rationnel et compréhensible

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Perreault, Eric. "Réhabilitation à l'aide de matériaux composites avancés de poutres en béton armé du système Kahn." Mémoire, École de technologie supérieure, 2002. http://espace.etsmtl.ca/788/1/PERREAULT_Eric.pdf.

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Abstract:

Plusieurs structures en béton armé construites il y a maintenant près de 70 ans présentent aujourd'hui des défaillances et une capacité inadéquate ne répondant plus aux besoins dictés par un nouvel usage. La réhabilitation de ces structures présente un défi de taille pour l'ingénieur qui doit trouver des solutions économiques et techniquement viables pour rendre ces bâtiments sécuritaires. Le renforcement des structures en béton armé avec l'aide de matériaux composites avancés (MCA) offre une solution intéressante. Les MCA possèdent des caractéristiques avantageuses et sont d'application facile. Plusieurs structures à travers le monde ont été renforcées avec ce type de matériaux. Nous présentons dans ce mémoire les résultats expérimentaux et théoriques sur le renforcement à l'aide de MCA de poutres armées du système d'armature Kahn. Les poutres, au nombre de trois, proviennent de l'édifice Eaton situé sur la rue Ste-Catherine à Montréal. Des essais à quatre points pour la résistance en flexion et à trois points pour la résistance en cisaillement ont été préalablement effectués dans le but d'évaluer expérimentalement la capacité des poutres avant leur réhabilitation.

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Lavictoire, Martin. "Comportement en effort tranchant des poutres en béton armé de grandes dimensions renforcées de fibres." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1574.

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La rupture par cisaillement d'une poutre en béton est fragile et catastrophique. Pour y remédier, les méthodes de dimensionnement usuelles prévoient l'installation d'armatures transversales comme les étriers. Or, ce type de renforcement, en plus d'être problématique pour les dalles, nécessite une main d'oeuvre importante et augmente la densité d'acier, ce qui peut compromettre la mise en place du béton. L'addition de fibres dans le béton est une pratique de plus en plus populaire. Ce projet s'inscrit à la suite des recherches de Nguyen [2006] et Tran [2009] qui ont étudié l'influence des fibres sur la capacité portante de poutres de 500 et 250 min de hauteur soumises à l'effort tranchant. Cette étude s'intéresse plus particulièrement à la contribution des fibres sur la résistance au cisaillement de poutres de grandes dimensions en béton renforcé de fibres. Cinq poutres de 300×800 mm de section ont été soumises à un essai de flexion en quatre points avec un rapport a/d = 3.16 : une poutre ne possédait ni fibres, ni étriers, une poutre était pourvue de la quantité minimale d'étriers prescrite par la norme CSA A23.3-04 et trois poutres étaient renforcées de fibres. Les variables étudiées étaient le type et le pourcentage de fibres. Deux fibres ont été utilisées : une fibre synthétique (1 %) et une fibre d'acier crochetée (1 et 2 %). Les résultats confirment le potentiel des fibres à augmenter la résistance au cisaillement des poutres en béton. À ce chapitre, les fibres métalliques s'avèrent plus efficaces que les fibres synthétiques. Les poutres avec 1 et 2 % de fibres métalliques ont présenté des augmentations de la contrainte de cisaillement à la rupture de 107 et 119 % respectivement, soit des performances comparables à celles de la poutre avec étriers (126 %). Les essais ont aussi montré que les fibres offrent un meilleur contrôle de la fissuration que les étriers en réduisant le nombre de fissures et leur ouverture.

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Cusson, Benoit. "Renforcement des dalles épaisses en cisaillement." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29046/29046.pdf.

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Abstract:

La dégradation des infrastructures routières en béton armé est un sujet préoccupant pour des organismes de gestion des ouvrages d’art comme le Ministère des Transports du Québec (MTQ). En effet, la croissance des charges et du volume de trafic routier combinée à l’exposition d’agents agressifs a mené à un vieillissement accéléré de certaines structures. En parallèle, les connaissances nouvelles dans le domaine des mécanismes de résistance, notamment l’effet d’échelle en cisaillement, questionnent la capacité de plusieurs structures à reprendre les charges dont les ponts à dalle épaisse sans armature de cisaillement. L’effondrement du viaduc de la Concorde en 2006, constitué en partie de dalles épaisses sans armature de cisaillement, a mis en évidence la nécessité de mettre en place et développer des techniques de renforcement en cisaillement adaptées à ce type de structure. Une méthode a été étudiée à l’Université Laval qui consistait à introduire des barres d’armature verticales enduites d’époxy dans des trous percés depuis la face supérieure de la structure. Le projet actuel pousse plus loin l’expérience en étudiant un espacement longitudinal différent et en incluant diverses méthodes d’ancrage pour les barres verticales. Pour réaliser cette étude, cinq tranches de dalle de géométrie identique ont été construites. Chacune de celles-ci ont ensuite été renforcées selon les diverses techniques. L’ensemble des corps d’épreuve a été soumis à des essais de flexion en trois points pour déterminer le comportement sous sollicitation en cisaillement. Parallèlement, des tests d’arrachement ont été effectués pour caractériser l’ancrage chimique époxydique utilisé. Les résultats montrent que, parmi les méthodes de renforcement étudiées, les deux méthodes nécessitant un perçage depuis la face inférieure des corps d’épreuve sont trop complexes à mettre en place en comparaison au gain de résistance obtenu. Également, on conclut que les ancrages mécaniques sont moins performants que les ancrages chimiques. Plus encore, avec un espacement longitudinal adéquat, l’utilisation de barres enduites d’époxy insérées depuis la face supérieure d’une dalle engendre un comportement structural similaire à celui d’une dalle avec des étriers standards conformes à la norme en vigueur (CAN/CSA-S6-06, 2006). La dispersion des fissures et la réserve de capacité suite à la rupture montrent que cette méthode a beaucoup de potentiel.
The degradation of concrete infrastructure is a major concern for organizations such as the Ministère des Transports du Québec (MTQ) which is managing a large network of bridges and transport infrastructure. In recent decades, growth in loads and volume of traffic combined with exposure to aggressive agents caused a rapid deterioration of some of these structures. In parallel, the knowledge in the field of resistance mechanisms, including the scale effect in shear, question the capacity of several structures, such as thick slab bridges without shear reinforcement, to handle traffic loadings. The collapse of the Concorde overpass in 2006, initiated at a thick slab portion without shear reinforcement, highlighted the need to develop a strengthening technique for shear for this type of structure when appropriate. A method was tested at Laval University where vertical reinforcing bars coated with epoxy where inserted in holes drilled from the top face of the structure. The current project furthers the experience by studying a different longitudinal spacing including various methods for anchoring the vertical bars. For this study, five slices of slab with identical geometry were built. Each of these slabs was then reinforced by the various techniques studied. The set of test bodies were loaded in a three-point bending set up to determine the behavior under shear. Meanwhile, pull-out tests were performed to characterize the chemical epoxy anchor used. The results show that both methods requiring drilling from the underside of the slabs tested are too cumbersome to be implemented relative to the resistance gain obtained. Also, the study showed that mechanical anchors are less efficient than chemical anchors. More so, it was found that with an adequate longitudinal spacing, epoxy coated bars inserted from the slab top surface provided a slab behavior similar to the one with stirrups in accordance with the relevant standard (CAN/CSA-S6-06, 2006). The dispersion of cracks and observed reserve capacity following the failure shows that this method has great potential.

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Tahenni, Touhami. "Étude de la capacité portante à l'effort tranchant des poutres en béton armé renforcées en fibres d'acier avec référence particulière aux poutres en béton à hautes performances." Thesis, Lorient, 2016. http://www.theses.fr/2016LORIS413.

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Abstract:

Malgré les avantages multiples du béton à hautes performances, il reste relativement peu étudiédans les structures en béton armé. Notamment, la servicibilité du matériau et son comportementvis-à-vis de la fissuration nécessitent une investigation profonde. En effet, dans les structures enbéton armé, c’est souvent la servicibilité du matériau qui se détériore et écourte la durée de vied’une construction. Dans le même contexte, le comportement à l’effort tranchant du béton àhautes performances (BHP) reste insuffisamment étudié comparativement à la littératureabondante sur le béton ordinaire (BO). Le principe de l’effort tranchant en béton armé n’estd’ailleurs toujours pas suffisamment explicité avec rationalité et l’on continue à utiliser desméthodes empiriques pour se prémunir contre les effets désastreux de cette sollicitation sur lesstructures en béton armé. Ce manque de compréhension est illustré par des approches de calculdifférentes et parfois contradictoires utilisées dans les principaux règlements de calcul en bétonarmé. L’applicabilité de ces approches de calcul réglementaires au béton à hautesperformances nécessite une evaluation profonde. Cet aspect fait partie des objectifs de laprésente étude. L’utilisation des fibres d’acier comme renforcement en béton en général et enbéton à hautes performances en particulier semble améliorer le comportement structural de cematériau en effort tranchant. Sur ces aspects de comportement structural, un total de 70 poutresen béton armé, ordinaire et de hautes performances, avec et sans fibres d’acier, ont été testéesen flexion quatre-points. Les fibres d’acier ont été utilisées en différentes quantités /f et différentsélancements lf/df. Les essais réalisés dans ce travail ont montré que les fibres d’aciers couturentefficacement les fissures et ainsi permettent aux éléments de structures d’être servicibles à desniveaux de chargement élevés. Cette efficacité se distingue particulièrement dans le matériauBHP qui développe une adhérence relativement meilleure avec l’acier par comparaison au BO.Ces effets de coutures efficaces ne sont, cependant, pas reflétés dans les modèles de calculsutilisés dans les règlements universels
Despite de multiple advantages of high performances, it is still relatively unknown. It is thusimportant to study this material from all the aspects in the aim of understanding its structuralbehavior and using it as a building material in composition with steel and hence beneficiate fullyfrom its higher compressive strength and denser compactness. In this sense, the serviceability ofthe material, particularly its behaviour towards cracking which affects its integrity, necessitates adeeper investigation. In the same context, the shear behavior of high performances concrete(HPC) is still insufficiently investigated by comparison to the abundant literature for that of ordinaryconcrete (OC). On the aspect of shear behaviour, it is worth noting that such a solicitation inreinforced concrete is a topic which continues to arouse a lot of interest despite the abundanceof the existing literature. The applicability of the different design approaches to high performancesconcrete requires further investigations. This aspect is a part of the objectives of the presentexperimental study. The use of steel fibers as reinforcement for concrete in general and for highperformances concrete in particular seems to improve the structural behavior of this concretematerial, particularly for shearing. On these aspects of structural behaviour, a total of 70 reinforcedconcrete beams, from ordinary concrete and high performances concrete, with and withoutsteel fibers, have been tested in four-point flexural bending. The steel fibers were used in differentquantities /f and different aspect ratios lf/df. The test carried out in this investigation have shownthat fibers stitch up effectively the two faces of a crack and thus enable structural elements to beserviceable at higher loading levels. This efficiency is particularly distinguishable for highperformances concrete (HPC) which develops a relatively better bond with the reinforcement bycomparison to ordinary concrete (OC). These stitching effects are however not reflected in thedesign models presented in the different universal design codes

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Tahenni, Touhami. "Étude de la capacité portante à l'effort tranchant des poutres en béton armé renforcées en fibres d'acier avec référence particulière aux poutres en béton à hautes performances." Electronic Thesis or Diss., Lorient, 2016. http://www.theses.fr/2016LORIS413.

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Abstract:

Malgré les avantages multiples du béton à hautes performances, il reste relativement peu étudiédans les structures en béton armé. Notamment, la servicibilité du matériau et son comportementvis-à-vis de la fissuration nécessitent une investigation profonde. En effet, dans les structures enbéton armé, c’est souvent la servicibilité du matériau qui se détériore et écourte la durée de vied’une construction. Dans le même contexte, le comportement à l’effort tranchant du béton àhautes performances (BHP) reste insuffisamment étudié comparativement à la littératureabondante sur le béton ordinaire (BO). Le principe de l’effort tranchant en béton armé n’estd’ailleurs toujours pas suffisamment explicité avec rationalité et l’on continue à utiliser desméthodes empiriques pour se prémunir contre les effets désastreux de cette sollicitation sur lesstructures en béton armé. Ce manque de compréhension est illustré par des approches de calculdifférentes et parfois contradictoires utilisées dans les principaux règlements de calcul en bétonarmé. L’applicabilité de ces approches de calcul réglementaires au béton à hautesperformances nécessite une evaluation profonde. Cet aspect fait partie des objectifs de laprésente étude. L’utilisation des fibres d’acier comme renforcement en béton en général et enbéton à hautes performances en particulier semble améliorer le comportement structural de cematériau en effort tranchant. Sur ces aspects de comportement structural, un total de 70 poutresen béton armé, ordinaire et de hautes performances, avec et sans fibres d’acier, ont été testéesen flexion quatre-points. Les fibres d’acier ont été utilisées en différentes quantités /f et différentsélancements lf/df. Les essais réalisés dans ce travail ont montré que les fibres d’aciers couturentefficacement les fissures et ainsi permettent aux éléments de structures d’être servicibles à desniveaux de chargement élevés. Cette efficacité se distingue particulièrement dans le matériauBHP qui développe une adhérence relativement meilleure avec l’acier par comparaison au BO.Ces effets de coutures efficaces ne sont, cependant, pas reflétés dans les modèles de calculsutilisés dans les règlements universels
Despite de multiple advantages of high performances, it is still relatively unknown. It is thusimportant to study this material from all the aspects in the aim of understanding its structuralbehavior and using it as a building material in composition with steel and hence beneficiate fullyfrom its higher compressive strength and denser compactness. In this sense, the serviceability ofthe material, particularly its behaviour towards cracking which affects its integrity, necessitates adeeper investigation. In the same context, the shear behavior of high performances concrete(HPC) is still insufficiently investigated by comparison to the abundant literature for that of ordinaryconcrete (OC). On the aspect of shear behaviour, it is worth noting that such a solicitation inreinforced concrete is a topic which continues to arouse a lot of interest despite the abundanceof the existing literature. The applicability of the different design approaches to high performancesconcrete requires further investigations. This aspect is a part of the objectives of the presentexperimental study. The use of steel fibers as reinforcement for concrete in general and for highperformances concrete in particular seems to improve the structural behavior of this concretematerial, particularly for shearing. On these aspects of structural behaviour, a total of 70 reinforcedconcrete beams, from ordinary concrete and high performances concrete, with and withoutsteel fibers, have been tested in four-point flexural bending. The steel fibers were used in differentquantities /f and different aspect ratios lf/df. The test carried out in this investigation have shownthat fibers stitch up effectively the two faces of a crack and thus enable structural elements to beserviceable at higher loading levels. This efficiency is particularly distinguishable for highperformances concrete (HPC) which develops a relatively better bond with the reinforcement bycomparison to ordinary concrete (OC). These stitching effects are however not reflected in thedesign models presented in the different universal design codes

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Broutian, Garéguine. "Modèle global de plasticité pour l'analyse des portiques en béton armé sous chargements monotones et cycliques." Lyon, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAL0050.

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Abstract:

Les bases essentielles du développement des codes de construction des bâtiments se fondent sur l'analyse du comportement des structures et/ou d'éléments constitutifs testés en laboratoire. La puissance en constante évolution des ordinateurs permet de mettre en oeuvre des modélisations numériques plus ou moins fines (approches locales, semi-globales de type poutre multifibres ou globales) susceptibles de cerner convenablement les différents modes de déformations, et qui doivent permettre in-fine de guider la conception et d'optimiser l'expérimentation. Ce travail concerne l'élaboration d'un modèle global de poutre basé sur la théorie de la plasticité, visant la simulation du comportement non linéaire des portiques en béton armé sous sollicitations monotones et cycliques à flexion prédominante. Le modèle proposé est intégré dans le code de calcul par éléments finis CASTEM2000 du CEA. Dans un premier temps, l'étude du comportement expérimental des portiques BA permet d'identifier différents mécanismes de déformations parfois fortement interdépendants dés le stade monotone du chargement. Les phénomènes observés ont été abordés par différentes techniques de modélisation dont l'analyse nous amène à considérer une approche globale basée sur la théorie de la plasticité et en complémentarité avec une approche semi-globale. Le modèle global de section proposé est caractérisé par une seule surface seuil exprimée en variables généralisées (N, My, Mz), par une règle d'écrouissage cinématique non linéaire et une loi d'écoulement non-associée. Les hypothèses simplificatrices (cinématiques et matérielles) conservent toutefois la prédiction des phénomènes clés : fissuration du béton, plastification des aciers, dégradation de la raideur, dissipation cyclique. L'approche proposée offre par ailleurs la possibilité de considérer le couplage entre différents efforts généralisés. La confrontation des résultats du modèle à l'expérience ainsi qu'aux résultats issus de modélisations globales découplées, multifibres et locales, montre l'intérêt de l'approche proposée
The development of building construction codes is essentially based on the analysis of the behavior of structures and/or of members tested in laboratory. The constant evolution of computers promotes more or Jess fine numerical modelling (local, semi-global multifiber bearn or global approaches) which are able to appropriately describe different deformation patterns, guiding the design and optimising the experimental studies. This work concerns the development of a plasticity based global model, aiming the simulation of the non linear behaviour of R/C frames and members under monotonie and cyclic loading with predominant bending. The proposed model is integrated in the general purpose program CASTEM2000 of the French Commission of Atomic Energy (CEA). We have first studied the experimental behaviour ofR/C frames and their members in order to identify different deformation mechanisms which are sometimes highly coupled already in the monotonic stage of the behaviour. The observed phenomena have been accounted for by different techniques of modelling that the analysis leads us to consider a plasticity based global approach complementarily with a semi-global one. The proposed global R/C section model is characterized by one yield surface expressed in generalized variables (N, My, Mz), a non linear kinematic hardening rule and a non associated flow The simplified assumptions (kinematic and material) preserve however the prediction of key phenomena: cracking of the concrete, yielding of steels, deterioration of the stiffness, cyclic dissipation. The proposed approach offers otherwise the possibility to consider the coup ling between different generalised forces. The confrontation of the results of the mode! to the experience as well as to those issued from global decoupled, multifiber and local modelling shows the interest of the proposed approach

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Rezaie, Freydoon. "Étude du comportement en flexion de poutres en béton armé corrodé : modélisation moment-courbure modifié prenant en compte le raidissement en traction du béton fissuré." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-119.pdf.

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Abstract:

Le travail de thèse porte sur l'étude du comportement en flexion simple de poutres rectangulaires en béton armé corrodé à l'aide d'une modélisation moment-courbure modifiée prenant en compte le raidissement en traction du béton fissuré. Il est divisé en quatre chapitres : le premier chapitre est consacré à la résolution du système non linéaire des équations d'équilibre d'une poutre en béton armé par la méthode moment-courbure. Il est composé de trois parties. Dans la première, on présente la définition de la courbure et sa détermination expérimentale. La seconde partie est consacrée à la proposition d'une méthode rapide de calcul de la hauteur comprimée d'une section fléchie en béton armé dite des cas possibles. Enfin, on présente la recherche de la courbure par deux méthodes, directe et indirecte, accompagnée d'études paramétriques. Le deuxième chapitre se compose de trois parties. Dans la première, on présente la fissuration et la rigidité d'une zone de béton armé tendue et en conséquence le phénomène de raidissement en traction « Tension Stiffness Model ». Dans la seconde partie, proposant un élément poutre-tirant, nous modélisons la partie tendue d'une poutre par un tirant centre et nous modifions le comportement moment-courbure. Nous proposons ensuite la loi de comportement du tirant excentré, en phase élastique et post fissuration, et celui du tirant corrodé pour modifier notre modèle. Le troisième chapitre présente des essais menés dans le cadre du projet GEO « Fatigue et vieillissement des géocomposites » sur des poutres conservées au L. M. D. C. (Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions) de Toulouse. Elles ont été fabriquées en 1984 dans le cadre d'une étude sur la maîtrise de la fissuration. L'irréversibilité de déformations de la première série d'essais est étudiée. Puis nous calculons les déformées et les valeurs d'endommagement de la structure le long d'une poutre conservée dans une ambiance en brouillard salin à partir des résultats de la deuxième série d'essais. Enfin dans la troisième série d'essais, cette poutre est chargée jusqu'a rupture. Le quatrième chapitre est consacré à l'étude diagnostic et à la validation du modèle moment-courbure modifié par la prise en considération d'un élément poutre-tirant excentré, par comparaison avec les essais. L'application des valeurs d'endommagement de la structure sur le modèle a été étudiée.

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Houde, Marie-Josée. "Modélisation de poutres en béton armé endommagées par chargements cycliques : comportement en flexion et en cisaillement." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24305/24305.pdf.

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Abstract:

Le but de ce projet de recherche est de développer un outil de modélisation du comportement d’éléments en béton armé selon une discrétisation par couches. En flexion, la modélisation repose sur la capacité de prédire d’une part le comportement d’une section fissurée et d’autre part, le comportement global d’une poutre fléchie. Un endommagement relié à l’historique de chargement est également pris en compte par l’apparition de déformations permanentes et l’imposition d’une diminution de la rigidité des matériaux. L’outil offre alors la possibilité d’établir des seuils d’alarme par la mise à jour de l’indice de fiabilité d’une structure, ce qui constitue un atout significatif à la télésurveillance. Une portion expérimentale permet de confronter les résultats obtenus de la modélisation à des essais en laboratoire sous chargements statiques et cycliques sur des poutres instrumentées. La comparaison entre les résultats expérimentaux et la prédiction du modèle démontre une très bonne concordance, autant sous chargements statiques que cycliques, malgré une prédiction un peu conservatrice des indicateurs de performance à la rupture. Ce phénomène est toutefois favorable dans l’optique de poser des seuils d’alarme en télésurveillance. Finalement, le modèle permet de construire une enveloppe de rupture incluant l’interaction des efforts de cisaillement et de flexion. L’utilisation de la théorie des champs de compression modifiée permet le suivi de l’inclinaison des fissures et de la déformation des étriers à l’ultime. Bref, le modèle assemblé s’avère un outil de prédiction efficace du comportement réel d’éléments fléchis et cisaillés en béton armé.
The objective of this research project is to develop a modeling tool (layer by layer) for the behavior of reinforced concrete members. For flexure, the model relies on the capacity to predict the behavior of a cracked section and also the behavior of the entire bent beam. Damage related to historic loading also applies, including permanent deformations and a diminished rigidity to the material. It is therefore possible to set up an alarm threshold by upgrading the reliability index of the structure which constitutes a complementary tool to telesurveillance or monitoring. An experimental program was setup to obtain results to validate the model with static and cyclic loading of instrumented beams. The comparison between the experimental results and the model predictions shows an excellent agreement for the static loading behavior, even though it is on the safe side of the performance index indicators. The phenomenon is nonetheless favourable for the proposed telesurveillance alarm threshold. Finally, the model can generate a rupture envelop including the interaction between the shear force and bending moment. The use of the modified compression field theory allows the follow-up of the crack inclination and the deformation in the stirrups at rupture. In summary, this prediction tool reveals to be a very useful one to simulate the behavior of reinforced concrete members subjected to shear and bending.

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Laoubi, Abdelkader. "Étude de la durabilité des poutres en béton armé de barres en matériaux composites de PRF." Thèse, Université de Sherbrooke, 2003. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1761.

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Abstract:

L'objectif principal de cette thèse porte sur l'évaluation expérimentale de la durabilité de poutres en béton armé de barres de PRF soumises à l'effet combiné de charges soutenues et de cycles de gel/dégel. Cinquante poutres en béton armé de barres en PRF à base de fibres de verre (PRFV) et de fibres de carbone (PRFC) ont été fabriquées et ensuite soumises aux différents conditionnements suivants: (a) Charges soutenues en flexion à quatre points (charges maintenues constantes dans le temps) à température ambiante. Les charges soutenues appliquées correspondent à environ 1,4 fois le moment de fissuration, (b) Cycles de gel/dégel dans une chambre environnementale (-20ÀC à +20ÀC; humidité relative de 50%), (c) Combinaison de charges soutenues et de cycles gel/dégel dans une chambre environnementale. À la suite de ces différents conditionnements, les poutres ont été testées en flexion à quatre points jusqu'à la rupture. Le comportement en flexion des poutres conditionnées a été comparé à celui des poutres de référence (non conditionnées). Trois nombres de cycles gel/dégel ont été retenus soit: 100, 200 et 300 cycles. La durée des essais de chargement soutenu a été de 7 semaines (durée des essais de gel/dégel à 100 cycles), 13 semaines (essais à 200 cycles) et 26 semaines (essais à 300 cycles). Le comportement en flexion des poutres a été examiné en termes de déflection, fissuration, déformations dans l'armature et le béton, mode de rupture et moment ultime. Aussi, en parallèle à ces études expérimentales sur poutres en béton armé, des armatures en PRFV et PRFC nues (non noyées dans du béton) ont été soumises à des cycles de gel/dégel dans la chambre environnementale. Elles ont ensuite été caractérisées à l'aide d'essais mécaniques pour examiner l'effet du gel/dégel sur leurs propriétés mécaniques. Les résultats expérimentaux de cette thèse sont très encourageants pour une utilisation plus accrue et sécuritaire de cette nouvelle technologie pour les structures en béton armé situées dans les régions nordiques."--Résumé abrégé par UMI.

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Sun, Zhefeng. "Une Théorie 3D des poutres élastiques hétérogènes et analyse non linéaire des structures en béton armé." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066473.

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Abstract:

Une théorie tridimensionnelle des poutres élastiques, heterogenes dans leur section est élaborée. Elle permet de trouver les champs tridimensionnels de déplacements et de contraintes avec un investissement beaucoup plus faible que celui correspondant au calcul complet tridimensionnel par éléments finis. Il s'agit de la solution intérieure de la poutre, à grande longueur de variation qui ne vérifie les conditions aux limites aux extrémités qu'en moyenne. La démarche consiste a compléter la solution classique des poutres avec des champs correcteurs détermines par une analyse de l'erreur. L'obtention de ces champs tridimensionnels nécessite la résolution, dans la section droite, de plusieurs problèmes d'élasticité linéaire de type plan et anti-plan par éléments finis bidimensionnels. Dans le cas de Saint-Venant, ces problèmes, ne dépendant que de la géométrie et des matériaux constitutifs de la poutre, sont donc résolus une fois pour tout type de chargement. La solution est du second ordre alors que la théorie linéaire classique des poutres est du premier ordre. La théorie est appliquée pour caractériser l'évolution de l'endommagement dans les poutres en béton arme. Des exemples numériques mettent en évidence l'interet des informations tridimensionnelles obtenues

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Boussaha, Fateh. "Comportement de fatigue des poutres en béton armé renforcées en cisaillement à l'aide de matériaux composites avancés." Mémoire, École de technologie supérieure, 2008. http://espace.etsmtl.ca/125/1/BOUSSAHA_Fateh.pdf.

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Abstract:

Le renforcement externe d'éléments en béton armé (BA) à l'aide de matériaux composites avancés (MCA) est une technique éprouvée. Les différentes normes et codes, traitant du renforcement externe, fournissent des outils de calcul pour la conception de systèmes de renforts destinés au confinement des colonnes et le renforcement des poutres en flexion et en cisaillement. Cependant, le comportement des poutres en BA renforcées en cisaillement a fait l'objet d'un plus faible effort de recherche si bien que des aspects importants, comme le comportement en fatigue, restent encore à être explorés. L'objectif de la présente étude est de contribuer au développement des connaissances entourant le comportement en cisaillement des poutres en BA renforcées à l'aide de MCA vis-à-vis des sollicitations de fatigue. À partir des deux paramètres de l'étude que sont le taux de l'armature transversale et le taux du renfort, un plan d'expérience factoriel 2' a été élaboré. Les quatre poutres en Té - de tailles réelles d'une longueur de 4 520 mm - ont été conçues de manière à ce que la mpture se produise en cisaillement plutôt qu'en flexion. La préparation de la surface du béton devant recevoir le renfort, en forme de U à base de carbone, Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP), a fait l'objet d'une attention particulière pour assurer une bonne adhérence Béton-Renfort et éviter ainsi une rupture prématurée par décollement. Tous les spécimens ont été sollicités sous charges cycliques; des tests statiques jusqu'à la rupture ont suivi les essais de fatigue. Sollicités à des niveaux de chargement élevés, les spécimens n'ont pas subi de rupture lors des essais de fatigue après 5 millions de cycles. Il en ressort de l'analyse des résultats que le renfort soulage les contraintes au niveau des étriers et retarde ainsi, à l'ultime, leur plastification. Le renfort ne semble pas influencer le comportement de la bielle de béton interne. Cependant, il limite les déformations du béton en surface et de ce fait aide à réduire les ouvertures des fissures à l'interface Béton-FRP. Les déformations du béton à l'intérieur (dans les bielles) augmentent continuellement avec les cycles de chargement. Ceci suggère que le béton d'éléments structuraux devant recevoir un renfort en FRP doit au préalable avoir des propriétés mécaniques suffisantes pour éviter l'écrasement du béton. Au moment du décollement localisé du renfort, le renfort enregistre des niveaux de déformations plus faibles que celles prédites par les différentes normes et codes. Ceci est dû à l'effet cyclique du chargement combiné à une absence d'un système d'ancrage. Aussi, le renfort modifie le comportement non linéaire et ductile des poutres en un comportement linéaire et fragile et donc non souhaitable.

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Davenne, Luc. "Modélisation de l'influence des armatures transversales sur le comportement non linéaire d'éléments de béton armé." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066099.

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Abstract:

La compréhension et la modélisation des phénomènes lies a la présence d'armatures transversales sont des problèmes difficiles. Deux familles de structures sont étudies: les éprouvettes frettées par des cercles et les poutres soumises a la flexion simple. Une étude bibliographique met en évidence les paramètres majeurs du problème. La multiplicité des expériences prouve que le sujet est loin d'être cerne. Les méthodes existantes possèdent généralement une partie empirique et sont souvent contradictoires quant aux concepts de base adoptes. L'approche proposée s'inscrit dans le contexte général du développement de méthodes simplifiées: 1) le champ tridimensionnel des déformations est d'abord obtenu par une analyse locale. Le calcul, base sur l'étude des heterogeneites en micromécanique, est adapte au cas particulier des armatures transversales incluses dans une matrice endommageable; 2) les informations sont ensuite intégrées de manière a élaborer un matériau homogène équivalent dont le comportement pendant toute l'histoire du chargement est identique a celui du composite (béton plus armatures transversales); 3) un calcul global non linéaire, utilisant des grandeurs generalisees monodimensionnelles, est ensuite mené sur des structures complexes soumises a des chargements complexes. Celui-ci est rapide car il est découple de l'analyse locale menée avant de façon indépendante. Les résultats rendent compte correctement des observations expérimentales

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Dissertations / Theses on the topic 'Renforcement de poutres en béton armé'

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