Дисертації з теми "Arme numérique"
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Merabet, Omar. "Modélisation des structures planes en béton arme sous chargements monotone et cyclique : construction et validation d'un modèle numérique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0005.
Анотація:
La représentation numérique du comportement mécanique des structures planes en béton armé jusqu'à la ruine soumises à des sollicitations cycliques, nécessite l'élaboration d'un modèle capable de traduire correctement le comportement des matériaux ·ainsi que celui de la liaison acier-béton. Ce travail est divisé en trois parties. La première partie présente une synthèse de différents résultats expérimentaux et théoriques sur le comportement mécanique du béton à court terme et le traitement des problèmes d’interface béton-armature. Elle comporte une discussion sur les diverses approches et précise les raisons des choix retenus. Dans la deuxième partie, nous développons un modèle numérique fondé sur la théorie de la plasticité, permettant de décrire correctement la dissymétrie de comportement du béton en traction et en compression. Après un rappel des différentes méthodes de résolution des problèmes à non linéarité matérielle, ·nous insistons particulièrement sur la définition de la loi incrémentale du matériau pour un chargement monotone, d'une part, et l'élaboration d'un modèle unilatéral pour le chargement alterné cyclé, d'autre part. Enfin, nous présentons un modèle d'interface pour le traitement de la liaison acier-béton, ainsi que le couplage des non linéarités en présence (non linéarités volumiques et surfaciques). La dernière partie est consacrée à la confrontation des résultats numériques avec ceux issus d'une expérimentation sur des exemples relatifs à des éléments de structures en chargement monotone et cyclique. Elle permet de montrer le bien-fondé de la méthode proposée, ainsi que les possibilités dans le domaine du génie civil.
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Papy, Alexandre. "Etude numérique de la balistique intérieure des armes de petit calibre." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211017.
Анотація:
MotivationCe document synthétise un travail de quatre années relatif à l'étude des phénomènes dynamiques rencontrés dans une arme de petit calibre. Jusqu'à présent, des efforts ont été réalisés pour simuler des armes de gros calibre, avec plus ou moins de succès. L'adaptation directe de ces méthodes au petit calibre est, la plupart du temps, décevante car peu précise. De plus, le coût des essais en arme de petit calibre, relativement faible par rapport à des essais en armes de calibre plus important, a contribué au désintérêt des études dans ce domaine. Encore aujourd'hui, des fabriquants d'armes de renommée internationale ne disposent pas de modèles pour le petit calibre. Celui-ci a été, et reste encore aujourd'hui, le parent pauvre des simulations numériques en balistique intérieure.
A l'heure actuelle, de nombreuses recherches sont entreprises dans le cadre des canons électriques ou électromagnétiques. Ces armes, qui représentent peut-être le futur de la balistique, ne sont encore qu'à un stade fort éloigné d'une utilisation effective et opérationnelle. La situation est donc assez paradoxale :les armes de petit calibre sont les plus utilisées (dans le cadre d'une utilisation militaire, sportive ou à des fins de tests) mais il n'existe, à proprement parler, que peu de modèles mathématiques permettant une simulation précise et rigoureuse. Dans ce contexte, ce travail va démontrer que des modèles de balistique intérieure peuvent être utilisés avec succès pour la simulation de tirs en armes de petit calibre.
Une des originalités de ce travail consiste en l'utilisation d'un logiciel de CFD (Computational Fluid Dynamics} comme squelette d'un simulateur de la balistique intérieure, et à son application sur des armes de petit calibre. L'approche employée permet de dissocier les aspects "mécanique des fluides" et traitement de l'écoulement, des aspects purement balistiques. Nous nous attacherons donc à évaluer la capacité d'un code CFD à fonctionner dans l'environnement particulier de la simulation du "coup de canon".
Plan du travail
Cette thèse peut être subdivisée en quatre différentes parties. La première partie, plutôt générale, vise à situer le problème dans son contexte. Elle débute par une introduction rapide à la balistique, et s'attarde sur les buts de la balistique intérieure en mettant l'accent sur les particularités des armes de petit calibre, le cas échéant.
La simulation sur ordinateur est un aspect important du problème qui doit nécessairement être mis en rapport avec des résultats réels. C'est pourquoi la chaîne de mesure utilisée classiquement en balistique, ainsi que les dispositifs expérimentaux employés pour obtenir des résultats de validation, sont brièvement présentés dans la deuxième partie.
La troisième partie est axée sur les modèles. Nous présentons les principaux types de modèles que l'on peut retrouver en balistique intérieure. Les modèles à paramètres globaux et à paramètres locaux sont développés et nous formulons quelques remarques générales au sujet de l'état de l'art dans ce domaine, avant de nous interroger sur la problématique du choix d'un logiciel CFD adapté à l'utilisation visée.
Nous présentons alors le logiciel choisi, et détaillons les modèles qu'il utilise pour tenir compte des particularités de la balistique intérieure. Le mouvement du projectile dans l'arme, la combustion et le traitement du problème diphasique sont notamment passés en revue et développés.
Mobidic (Mobidic est l'acronyme de :MOdélisation Balistique Intérieure DIphasique Canon) est un logiciel français que nous avons obtenu vers la fin de cette étude. Ce logiciel est reconnu pour sa capacité à modéliser précisément les tirs en arme de moyen et gros calibre. Son fonctionnement et les modèles qu'il utilise sont exposés et comparés à notre implémentation.
La quatrième et dernière partie n'est certainement pas la moins importante. Elle présente les résultats issus des tirs que nous avons réalisés et les différentes étapes de validation qui ont été menées à bien, depuis les tests de base jusqu'à la validation totale dans deux armes de petit calibre.
Enfin, les conclusions, remarques et directions futures clôturent ce travail.
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Rousseau, Jessica. "Modélisation numérique du comportement dynamique de structures sous impact sévère avec un couplage éléments discrets / éléments finis." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10219.
Анотація:
Cette thèse aborde le domaine de la prédiction des ouvrages en béton armé soumis à des charges dynamiques sévères de type impact. Elle s'intéresse plus particulièrement aux impacts d'avions sur les enceintes de confinement en béton armé. La modélisation de ces structures doit être capable de reproduire de manière fiable et efficace le comportement discontinu local ainsi que la réponse globale de l'ouvrage. Localement, la méthode des éléments discrets est utilisée pour représenter correctement les phénomènes discontinus. L'application de la méthode des éléments discrets sur des structures de grandes dimensions est limitée par le nombre d'éléments discrets nécessaires. Pour garder la qualité de prédiction locale et rendre cette méthode adaptée à l'échelle d'une structure, celle-ci est couplée à la méthode des éléments finis dans les parties qui ne sont pas soumises à d'importantes discontinuités. Cette approche couplée permet des gains de temps importants, tant pour la modélisation que la pour la simulation. Une partie importante de cette thèse concerne le développement et la validation du modèle éléments discrets de béton armé. Ce travail propose une optimisation du processus d'identification des paramètres locaux du modèle discret afin de le rendre plus prédictif en ce qui concerne le béton. Ensuite, une liaison particulière, entre éléments discrets d'acier et de béton, a été conçue pour la simulation du béton armé. Enfin, elle a été utilisée pour la simulation d'impacts sur des dalles en béton armé afin de confronter les résultats à des essais expérimentaux. La deuxième partie du travail de thèse traite de la méthode de couplage entre éléments discrets et éléments finis. Une méthode existante pour les éléments finis volumiques a été étendue aux éléments finis de type coque. Enfin, la méthode de couplage a été utilisée pour simuler un impact sur une structure de type enceinte de confinementThat study focuses on concrete structures submitted to impact loading and is aimed at predicting local damage in the vicinity of an impact zone as well as the global response of the structure. The Discrete Element Method (DEM) seems particularly well suited in this context for modeling fractures. An identification process of DEM material parameters from macroscopic data (Young's modulus, compressive and tensile strength, fracture energy, etc. ) will first be presented for the purpose of enhancing reproducibility and reliability of the simulation results with DE samples of various sizes. Then, a particular interaction, between concrete and steel elements, was developped for the simulation of reinforced concrete. The discrete elements method was validated on quasi-static and dynamic tests carried out on small samples of concrete and reinforced concrete. Finally, discret elements were used to simulate impacts on reinforced concrete slabs in order to confront the results with experimental tests. The modeling of a large structure by means of DEM may lead to prohibitive computation times. A refined discretization becomes required in the vicinity of the impact, while the structure may be modeled using a coarse FE mesh further from the impact area, where the material behaves elastically. A coupled discrete-finite element approach is thus proposed: the impact zone is modeled by means of DE and elastic FE are used on the rest of the structure. An existing method for 3D finite elements was extended to shells. This new method was then validated on many quasi-static and dynamic tests. The proposed approach is then applied to an impact on a concrete structure in order to validate the coupled method and compare computation times
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Rousseau, Jessica. "Modélisation numérique du comportement dynamique de structures sous impact sévère avec un couplage éléments discrets / éléments finis." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00411870.
Анотація:
Cette thèse aborde le domaine de la prédiction des ouvrages en béton armé soumis à des charges dynamiques sévères de type impact. Elle s'intéresse plus particulièrement aux impacts d'avions sur les enceintes de confinement en béton armé. La modélisation de ces structures doit être capable de reproduire de manière fiable et efficace le comportement discontinu local ainsi que la réponse globale de l'ouvrage. Localement, la méthode des éléments discrets est utilisée pour représenter correctement les phénomènes discontinus. L'application de la méthode des éléments discrets sur des structures de grandes dimensions est limitée par le nombre d'éléments discrets nécessaires. Pour garder la qualité de prédiction locale et rendre cette méthode adaptée à l'échelle d'une structure, celle-ci est couplée à la méthode des éléments finis dans les parties qui ne sont pas soumises à d'importantes discontinuités. Cette approche couplée permet des gains de temps importants, tant pour la modélisation que la pour la simulation.
Une partie importante de cette thèse concerne le développement et la validation du modèle éléments discrets de béton armé. Ce travail propose une optimisation du processus d'identification des paramètres locaux du modèle discret afin de le rendre plus prédictif en ce qui concerne le béton. Ensuite, une liaison particulière, entre éléments discrets d'acier et de béton, a été conçue pour la simulation du béton armé. Enfin, elle a été utilisée pour la simulation d'impacts sur des dalles en béton armé afin de confronter les résultats à des essais expérimentaux.
La deuxième partie du travail de thèse traite de la méthode de couplage entre éléments discrets et éléments finis. Une méthode existante pour les éléments finis volumiques a été étendue aux éléments finis de type coque. Enfin, la méthode de couplage a été utilisée pour simuler un impact sur une structure de type enceinte de confinement.
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Chabaud, Laurent. "L'arme numérique : essai sur la dématérialisation des infractions pénales." Electronic Thesis or Diss., Université de Montpellier (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023UMOND043.
Анотація:
Le développement d’Internet, et du numérique en général, a facilité la commission de bon nombre d’infractions et a fait son entrée dans la majorité des branches du droit pénal. Pourtant il reste une branche du droit pénal où le numérique n’a pas fait son entrée : l’atteinte à l’intégrité physique de la personne. Ce rejet, pourtant logique, ne pose-t-il pas question ? Le développement des objets connectés à Internet permet d’envisager que ces atteintes deviennent réalité. Il faut donc intégrer la possibilité de réaliser de telles atteintes au sein du Code pénal. La première partie propose d’étudier cette possibilité par un rapprochement entre les notions d’arme et de numérique pour créer la notion d’arme numérique. Si ces notions paraissent antinomiques, elles sont au contraire relativement proches. Leur intégration au sein du Code pénal permet de montrer qu’elles obéissent au même mécanisme : la sanction de l’usage d’un outil particulier, l’arme ou le numérique, pour réaliser l’infraction. Nous proposons donc un changement de paradigme dans l’analyse de l’arme pour rapprocher ces notions. Cette rethéorisation de l’arme autour de sa fonction, que nous appelons le mode de perpétration, permet une meilleure prise en compte de la dématérialisation des infractions. La seconde partie quant à elle, s’attache à dresser le régime de l’arme mode de perpétration pour intégrer l’arme numérique en permettant de renforcer l’efficience économique de la loi en matière de lutte contre la cybercriminalité. Cela permet notamment une prise en compte globale de la cybercriminalité en favorisant une analyse proactive plutôt que simplement réactiveThe development of the Internet, and of digital technology in general, has facilitated the commission of a large number of offences, and has made its entry into most branches of criminal law. However, there is still one branch of criminal law where digital technology has not made its entry: offences against the physical integrity of the person. Doesn't this logical rejection raise questions? The development of objects connected to the Internet means that such attacks are becoming a reality. The possibility of such attacks must therefore be incorporated into the Penal Code. The first part of this paper proposes to explore this possibility by bringing together the notions of weapon and digital to create the notion of digital weapon. Although these notions may seem antinomic, they are in fact relatively close. Their integration into the penal code shows that they obey the same mechanism: sanctioning the use of a particular tool - a weapon or a digital device - to commit an offence. We therefore propose a paradigm shift in the analysis of the weapon to bring these notions closer together. This re-theorization of the weapon around its function, which we call the mode of perpetration, enables us to take better account of the dematerialization of offences. The second part sets out to extend the regime of the "mode of perpetration" weapon to include the digital weapon, thereby strengthening the economic efficiency of the law in the fight against cybercrime. In particular, this allows us to take a global approach to cybercrime, favoring proactive rather than merely reactive analysis
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Orengo, José Ramon. "Modélisation numérique des structures en béton armé." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1990. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529365.
Анотація:
On développe dans ce travail un modèle de comportement pour le béton armé conçu pour le calcul des structures pour éléments finis dans le cadre de comportement à court terme et sans effets dynamiques. Le comportement du béton entre fissures est modélisé par une formulation élastoplastique avec paramètres multiples d'écrouissage. La fissuration est introduite au moyen de la formulation distribuée avec un diagramme de radoucissement qui tient compte de l'énergie de rupture et la géométrie de l'élément fini. On obtient ainsi l'objectivité des résultats vis-à-vis du maillage d'éléments fini. On incorpore à cette formulation l'effet de l'armature; on propose un modèle pour le comportement du béton armé: 1) la liaison de l'armature avec le béton armé fissuré incorpore l'effet dit tension stiffening; 2) on considère l'effet du glissement acier béton : l'énergie consommée par ce processus est considérée de façon conjointe avec l'énergie de rupture en traction dans le diagramme du radoucissement; 3) le modèle considère aussi l'effet de goujon et peut inclure n'importe quelle loi d'engrènement pour la fissure; 4) le modèle permet un nombre quelconque de directions de fissures et de couches d'armature. Finalement on montre les bonnes performances du modèle par comparaison de leurs résultats avec les données expérimentales sur structures planes en béton armé.
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Andami, Ovono Armel. "Équations de diffusion paramétrée par la portée des interactions à longue distance." Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Andami-Ovono-Armel/2009-Andami-Ovono-Armel-These.pdf.
Анотація:
Nous nous intéressons dans cette thèse à l’étude d’une équation parabolique quasilinéaire dans laquelle la diffusion est paramétrée par la longueur des différentes interactions non locales. Pour ce qui est du problème stationnaire associé, après avoir montré des résultats d’existence, d’ unicité et de continuité. Nous présentons ensuite un critère général d’ inversibilité dépendant du paramètre, ce critère très important va par la suite nous permettre en exemple d’application, de retrouver des résultats d’inversibilité déjà connus lorsque le paramètre est égale au diamètre du domaine. Nous donnons ensuite un résultat de principe de comparaisons de solutions symétriques radiales et une généralisation du compte du nombre de solutions. Enfin nous donnons quelques applications numériques utilisant une méthode de point fixe et de Newton pour illustrer ces résultats. Pour le problème d’évolution, après avoir montré l’existence d’un attracteur global associé à notre problème, nous démontrons une estimation L∞ de la solution en fonction d’estimations Lq, q > 1 utilisant des itérations de type MoserThis thesis is devoted to a quasilinear parabolic equation in which the diffusion is defined by the length of different non local interactions. As regards stationary problem, having shown the results of existence, uniqueness and continuity. We introduce a general criterion of inversibility later depending on parameter, this very important criterion is going to allow us in example of application to find well known results when parameter will be equal to the diameter of domain. We give then a fundamental result of comparison of solutions in the case of radial symmetrical solutions and a general implementation of count of solutions. Finally we give some numerical applications using a method of fixed point and Newton’s method to illustrate these results. As regards parabolic problem having shown existence of global attractor associated to our problem, we show an estimate L∞ of solution according to estimate Lq, q >1 by using Moser’s iteration
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Torrenti, Jean-Michel. "Comportement multiaxial du béton : aspects expérimentaux et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529740.
Анотація:
Modélisation du comportement du béton sous des charges multiaxiales avec une loi incrémentale non linéaire. Simulation numérique d'essais uniaxiaux, biaxiaux et triaxiaux. Comparaison avec les résultats expérimentaux obtenus avec une presse biaxiale.
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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.
Анотація:
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 proposéesWithin 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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Furet, Agathe. "Modélisations expérimentale et numérique d'ouvrages pare-blocs modulaires : Application à la technologie Bloc Armé®." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI038.
Анотація:
Cette thèse Cifre s’intéresse au comportement sous impact de structures de protection issues de la technologie Bloc Armé® proposée conjointement par Géolithe Innov et Géolithe. La structure est composée de blocs en béton liaisonnés par des armatures métalliques verticales et horizontales. L’innovation principale réside dans le système d’armatures qui assure un liaisonnement des blocs et confère à la structure une capacité à répartir les efforts et à dissiper de l’énergie.Des essais à échelle réelle permettent de caractériser la réponse dynamique de la structure selon deux types d’essais. Premièrement, la structure mise en œuvre horizontalement sur une couche support est soumise à des impacts à haute énergie (2000 kJ) par lâchers verticaux d’un impactant. Deuxièmement, des essais à énergie moindre (125 kJ) sont réalisés par impact horizontaux sur un mur vertical de dimensions limitées. Des modèles réduits de la structure, à l’échelle ¼, sont également impactés, au laboratoire. Cette campagne est l’occasion de tester de nombreuses configurations de mur dans des conditions d’impact variées. Ces campagnes expérimentales permettent d’illustrer les mécanismes par lesquels une telle structure articulée se déforme sous sollicitation dynamique localisée. Les différents modes de déplacement des murs et certains phénomènes dissipant l’énergie d’impact sont mis en évidence et quantifiés. Les nombreuses mesures faites lors des essais constituent une importante base de données expérimentales, pour accompagner le développement du modèle numérique.Un modèle numérique aux différences finies est proposé pour cette structure. Une approche réaliste est suivie pour la modélisation : chacun des éléments de la structure est modélisé explicitement. Un modèle simple est volontairement considéré pour le béton constitutif des blocs. Le modèle est calibré d’après des valeurs issues de la littérature et des mesures faites spécifiquement. La confrontation des résultats de simulations d’impact avec les résultats expérimentaux témoigne d’une bonne aptitude du modèle à reproduire le comportement dynamique global de la structure et à estimer son déplacement résiduel, en particulier. Le modèle permet de quantifier la dissipation d’énergie découlant de la plastification du béton des blocs et des frottements dans la structure. Le modèle est ensuite utilisé pour simuler la réponse de murs de géométries variées et sous impact à haute énergie. Les perspectives de ce travail sont de proposer un modèle robuste capable de simuler des impacts à énergie de l’ordre de 5 000 kJ sur des ouvrages dont la géométrie pourra être complexeThis Cifre thesis investigates the impact response of protective structures based on the Bloc Armé® technology, developed by Géolithe Innov and Géolithe. This structure is made of concrete blocks linked by vertical and horizontal metal reinforcements. The main innovation lies in the reinforcement system which ensures the bonding of the blocks and gives the structure an ability to distribute the forces and dissipate energy.Two types of real-scale experiments permit to characterize the dynamic response of the structure. Firstly, the structure laid horizontally on a support layer is subjected to high- energy impacts (2000 kJ) by freely dropping of a projectile. Secondly, lower energy impact tests (125 kJ) are carried out by horizontal impact on a vertical wall of limited dimensions. Reduced models of the structure, at ¼ scale, are also tested under impact in the laboratory. This campaign permits to test many walls of different configurations under various impact conditions. These experimental campaigns illustrate the deformation mechanisms under localized dynamic solicitation for this kind of articulated structure. The different displacement modes of vertical walls and several phenomena dissipating impact energy are highlighted and quantified. The numerous measurements made during the tests constitute an important experimental database, supporting the development of the numerical model.A numerical model, developed with the finite differences method, is proposed for this structure. A realistic approach is followed for the modeling: each element of the structure is modeled explicitly. A simple model is deliberately considered for the concrete constituting the blocks. The model is calibrated based on values from the literature and measurements made specifically. The comparison of impact simulations results with experimental ones attests of the ability of the model in reproducing the global dynamic behavior of the structure and in estimating its residual displacement, in particular. The model quantifies the energy dissipation resulting from plasticization of the concrete blocks and from friction in the structure.The model is then used to simulate the response of walls of various geometries and under high energy impact. The outlooks of this work are to propose a robust model able to simulate the structure response to impacts with energies up to 5,000 kJ, considering structures with complex geometries
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Matallah, Mohammed. "Modélisation numérique de l'endommagement anisotrope et unilatéral dans les structures en béton." Pau, 2006. http://www.theses.fr/2006PAUU3030.
Анотація:
Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude du comportement du béton. Il a pour objectif de développer un nouveau modèle d'endommagement reproduisant les phénomènes mis en jeu lors de la dégradation du béton (endommagement, anélasticité, anisotropie, refermetures de fissures. . ) et répondant aux exigences particulières requises pour une exploitation industrielle. Après une discussion étayée d'exemples sur les difficultés mathématiques et numériques liées aux différentes approches de modélisation, une approche originale est proposée : la considération d'un endommagement isotrope représenté par une seule variable scalaire et son couplage avec un tenseur de déformations anélastiques représentant l'Ouverture Unitaire de Fissures. L'originalité de la formulation vient du fait que l'endommagement n'intervient pas comme dans la plupart des modèles comme multiplicateur des déformations élastiques mais des déformations anélastiques. L'anisotropie est prise en compte non pas par un tenseur d'endommagement mais par ce couplage multiplicatif entre l'endommagement isotrope et le tenseur de déformations anélastiques. La gestion du phénomène unilatéral est rendue facile grâce à ce couplage novateur. La variable tensorielle est liée aux déformations anélastiques par une fonction S appelée Indicateur d'Ouverture de Fissures, quand les fissures se referment la fonction S s'annule ( =S =0) et l'endommagement se trouve désactivé. Le matériau retrouve son caractère élastique quelque soit son état d'endommagement. Le modèle est développé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. La formulation mathématique du modèle respectant ce cadre et assurant la positivité de la dissipation est complètement détaillée. Les dépendance des résultats au maillage sont limitées par une approche classique de type "Crack Band Theory". Le modèle est implanté dans les codes éléments finis (EFiCoS et Cast3M). Un grand nombre d'exemples sont traités. Les résultats sont comparés avec ceux d'autres modèles ainsi qu'avec l 'expérimentation. Les exemples traités valident la capacité du modèle à être utilisé dans un cadre industriel pour prédire le comportement des structures en bétonThe main objective of this work is the development of a new model coupled damage and inelasticity. The model is aimed to be used for damage and fracture analysis of concrete and reinforced concrete, as well as satisfying the industrial applications requirements. Firstly, a critical analysis based on mathematical and numerical complexities of different approaches is presented. Furthermore, a novel approach is proposed where an internal variable called the Unitary Crack Opening (UCO) is introduced to describe the evolution of inelastic strains. Taken as anisotropic, The UCO variable is coupled with a sacalar variable D ( which characterize an isotropic damage) to produce a good description of the crack induced anisotrpy. Hence, the crack closure effect is also taken into account. The UCO variable is related to the inelastic strains using a function S called the Crack Opening Indicator. When S=0 (which means that cracks are closed), the history of inelastic strains and damage are retained but their effect is deactivated due to the present of function S (D =DS =0). The model is developed based on a thermodynamic approach where its mathematical basis are presented and explained in detail. The novel approach developed here could be used to investigate the damage-permeability coupling
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Belbachir, Ahmed. "Etude Expérimentale et Numérique de l’effet d’échelle dans les structures en béton armé soumises au cisaillement." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0022/document.
Анотація:
La résistance au cisaillement des éléments en béton armé reste un sujet d'un grand intérêt pour l'ingénierie des structures civiles. En service, la plupart des éléments structuraux sont soumis à des sollicitations de cisaillement et/ou de poinçonnement avec un risque accru de rupture fragile. Différentes méthodes de calcul des résistances à l’effort tranchant existent, mais présentent des dispersions considérables notamment pour les éléments structuraux non armés transversalement. Ceci est dû principalement à la non-prise en compte de l’ensemble des mécanismes entrant dans le phénomène de cisaillement. L’objectif du présent travail de thèse est de contribuer à la compréhension des mécanismes de transfert de l’effort tranchant dans les poutres en béton armé. Pour cela, une campagne expérimentale est réalisée sur des poutres en béton armé sans armatures transversales et de différentes tailles afin d’étudier l’effet d’échelle sur l’effort tranchant. Le processus de fissuration marqué par la présence d’une fissure diagonale est analysé par deux techniques expérimentales : Corrélation d’images numériques et l’émission acoustique. Par la combinaison des résultats de la corrélation d'images et les jauges de déformations collées sur les armatures longitudinales, il est possible de distinguer la contribution du mécanisme d’engrènement des granulats et de l'action d’effet de goujon. L’influence de l’effet d’échelle sur chaque mécanisme de transfert est analysée par des modèles numériques et empiriques simplifiés en se basant sur les résultats expérimentaux à l’échelle locale. Les résultats confirment que l’engrènement des granulats joue un rôle décisif dans la contribution à la résistance de cisaillement pour les éléments en béton armé sans armatures transversales. Cette contribution dépend essentiellement des variables cinématiques(ouverture de fissure et glissement) et l’angle d’inclinaison de la fissure diagonale. Ce mécanisme est très dépendant de la taille de l’élément et de la forme de la fissureThe shear strength of reinforced concrete elements remains a subject of great interest for the civil engineering structures. During service,most structural elements are subjected to shear and /or punching stresses with an increased risk of brittle failure. Different methods of calculation of shear strengths exist but have considerable discrepancy especially for the structural elements without transverse reinforcement. It is mainly by not taking into consideration all the mechanisms which are involved in the shear behavior. The objective of thisdoctoral thesis is to contribute towards the understanding of the shear force transfer mechanisms in reinforced concrete beams. For this,an experimental campaign is carried out on reinforced concrete beams without transverse reinforcement and of different geometrically similar sizes in order to investigate the size effect on the shear force. The cracking process manifested by thepresence of a diagonal crack is analyzed by two experimental techniques: Digital Image Correlation and Acoustic Emission. By combining the results of the digital image correlation and the strain gauges glued on the longitudinal reinforcement, it is possible to distinguish the contribution of the aggregate interlocking mechanism and the dowel action on the transfer of shear forces. The influence of size effect on each transfer mechanism is analysed by simplified numerical and empirical models based on experimental results at the local scale. The results confirm that the aggregate interlocking mechanism plays a critical role in the contribution to shear strength for reinforced concrete elements without transverse reinforcement. This contribution depends essentially on the kinematic variables (crack opening and sliding) and the angle of inclination of the diagonal crack. This mechanism is strongly dependent on the size of the element and the shape of the crack
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Iskef, Alaa Eddin. "Technologies informatiques pour l'étude du comportement expérimental et numérique d'un assemblage poutre-poteau en béton armé." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLN015/document.
Анотація:
L'analyse du comportement des assemblages poteau-poutre en béton armé ainsi que leur influence sur la résistance de l'ensemble de la structure sous chargement cyclique ou sismique a fait l'objet de plusieurs investigations ces dernières années. Toutefois, le comportement de cette partie de structure reste loin d'être maitrisé à cause de la complexité de cet assemblage qui fait intervenir plusieurs phénomènes physiques, et à cause du manque de données expérimentales. Ce travail a pour but de mettre en place et fournir une base de données expérimentales fiable et dense dont la vocation est de donner accès à un benchmark expérimental pour permettre la modélisation et la validation du comportement de ces assemblagesThe behavior of reinforced concrete beam-column joints and their influence on the strength of the structures under cyclic or seismic loadings has been the subject of several investigations in recent years. However, the behavior of that part of the structure remains far from being mastered due to the complexity of the assembly involving several physical phenomena and due to the lack of exhaustive experimental data. This work aims to implement and provide a reliable and dense experimental database whose vocation is to provide access to an experimental benchmark to enable the modeling and validation of the behavior of these assemblies
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BUZENAC, VERONIQUE. "Algorithmes adaptatifs pour l'identification de modeles arma a l'aide des statistiques d'ordre superieur." Cergy-Pontoise, 1996. http://www.theses.fr/1996CERG0010.
Анотація:
La modelisation parametrique aux ordres superieurs impose souvent la resolution de systemes surdetermines, pour des raisons d'identifiabilite. Afin de prendre en compte le caractere non stationnaire de la plupart des signaux, nous proposons un algorithme de filtrage adaptatif permettant de resoudre des systemes surdetermines, a condition qu'ils possedent une structure de type toeplitz par blocs rectangulaires. Une telle structure permet d'exprimer la matrice a inverser comme l'intercorrelation entre deux processus vectoriels. Le nouvel algorithme, baptise olriv (overdetermined lattice recursive instrumental variable), repose sur une structure en double-treillis. On donne le developpement de olriv par une approche geometrique exprimant les predictions en terme de projections obliques. Dans un second temps, olriv est applique a l'identification autodidacte des modeles arma non gaussiens a l'aide des statistiques d'ordre superieur a deux, et compare aux methodes de la litterature. Il est egalement etendu pour traiter des modeles ar-2d. Nous proposons enfin une approche adaptative pour l'identification autodidacte des modeles arma non causaux, utilisant un algorithme lms vectoriel, l'application de olriv etant rendue impossible du fait meme de la non-causalite
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Crambuer, Romain. "Contribution à l'identification de l'amortissement : approches expérimentales et numériques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00957320.
Анотація:
Il est difficile de quantifier les dissipations d'énergie se produisant dans les ouvrages lors d'un séisme de manière réaliste, en particulier dans le cas de structures en béton armé. Ceci s'explique par la diversité des sources de dissipations. Classiquement, elles sont introduites dans la modélisation des structures sous la forme d'un amortissement global peu physique. Le problème qui se pose est de savoir comment prendre en compte l'amortissement de manière plus physique. Ces travaux visent à apporter des éléments de réponse à cette problématique. Pour cela, deux objectifs ont été poursuivis : le premier consiste à qualifier et quantifier expérimentalement les sources d'amortissement dues au béton, le second vise à développer une méthode de calcul, peu couteuse et permettant de modéliser le comportement global mais aussi l'amortissement de manière réaliste. Une campagne d'essais de flexion 3 points alternée a été réalisée afin de quantifier les mécanismes contribuant à l'amortissement. Cette campagne est effectuée sur des poutres saines mais également sur des poutres pré-endommagées. L'analyse des expériences a permis d'identifier différentes grandeurs physiques influençant l'amortissement. Cette campagne a été modélisée à l'aide de trois lois de comportements, une loi s'est révélée pertinente. La loi de comportement ainsi identifiée a permis de développer une modélisation simplifiée, en vue d'études probabilistes. Cette dernière est fondée sur une loi de comportement simple couplée à une actualisation de l'amortissement visqueux. Trois actualisations de l'amortissement ont été développées et confrontées à une campagne d'essais sismiques mono axiaux sur un poteau.
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Loukil, Olfa. "Etude expérimentale et numérique de la dégradation d'éléments structurels en béton armé par corrosion sous courant imposé." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1138/document.
Анотація:
La corrosion des aciers dans le béton armé conduit à la formation de produits de corrosion (PdC) qui, outre les pertes de section, génère des contraintes mécaniques à l’interface acier/béton qui mènent, à terme, à la fissuration du béton. Le diagnostic de ce type de dégradation est souvent difficile et limite l’évaluation de l’aptitude au service de l’ouvrage, la prédiction de l’évolution des dégradations et le choix adapté d’une méthode de réparation. L’objectif de cette étude est de préciser et de quantifier les relations entre les dégradations internes dues à la corrosion de l’armature (formation de PdC et fissuration du béton) et les dégradations externes (fissuration du béton).Un programme expérimental a été défini pour appréhender ces mécanismes de dégradations. La corrosion des armatures des corps d'épreuve en béton armé confectionnés dans le cadre de cette étude a été générée de manière artificielle et accélérée en présence d'ions chlorure sous un courant imposé en considérant trois densités de courant (50,100 et 200 µA/cm²) et différentes durées.Les caractérisations électrochimiques avant et après corrosion accélérée ont permis de démontrer le passage de la corrosion passive à active des armatures dans le béton à l'échelle macroscopique. L'analyse au MEB des PdC créés à l’interface acier/béton (échelle microscopique) a montré une hétérogénéité importante de ces PdC autour de l'armature, en termes de répartition et d'épaisseurs (entre 0 et 1584 µm). Cette hétérogénéité peut s'expliquer par l'évolution des zones anodiques et cathodiques étant donné la dissymétrie géométrique des corps d’épreuve, les conditions de l'essai accéléré qui engendrent des environnements différents (gradients d'humidité, d'ions chlorure et d'oxygène) et la nature du matériau béton (granulats, porosité).La fissuration interne (orientation, ouverture et longueur de fissures) et externe (ouverture maximale de fissure) du béton d’enrobage induite par la formation des PdC a été analysée. Les faciès de fissuration internes sont constitués d’une à cinq fissures réparties en trois groupes. Les premier et second groupes rassemblent les fissures horizontales et les fissures verticales progressant des côtés de plus petit enrobage. Le troisième groupe est formé des fissures obliques situées du côté opposé aux fissures horizontales. Les ouvertures de fissures internes sont comprises entre 0,1 et 0,4 mm et leurs longueurs entre 1 et 3 cm. Les ouvertures de fissures externes maximales, localisées sur les faces du faible enrobage, varient entre 0,1 et 0,7 mm.L’effort maximum appliqué durant les essais d’arrachement diminue en fonction du taux de corrosion, mais ces taux se sont révélés trop faibles pour influencer la loi de l’interface acier/béton. Le mécanisme prépondérant de rupture observé est l’éclatement du béton d’enrobage qui est resté inchangé avec le niveau de corrosion.Un scénario de « cause à effet » entre la corrosion de l’armature et la dégradation mécanique du béton a été proposé en prenant en compte l'ensemble des résultats.A partir des nombreuses données expérimentales acquises, deux modèles ont été élaborés. Un premier modèle a été développé pour expliquer l’initiation et le développement de la corrosion des aciers. Les résultats numériques permettent de déterminer l’instant d’amorçage de la corrosion selon la densité de courant.Une deuxième modélisation qui a pour objectif d’analyser le comportement mécanique du béton armé corrodé a été mise en place. Les résultats ont montré que la seule prise en compte des épaisseurs de PdC (donnée d'entrée expérimentale) n'était pas suffisante pour obtenir un résultat numérique en adéquation avec le faciès de fissuration interne obtenu expérimentalement. Dans une seconde étape, la prise en compte de nouvelles répartitions des épaisseurs des PdC a permis d'améliorer la concordance entre les résultats numériques et expérimentauxCorrosion of steel in reinforced concrete generates iron oxides which induce tensile stresses at the steel/concrete interface leading to the concrete cover cracking and loss of reinforcing bar cross-section. The evaluation of such pathology remains difficult and consequently limits the assessment of the structure serviceability, the knowledge on the degradation evolution, and the choice of a suitable repair method. The aim of this study is to correlate internal degradations (corrosion products formation and concrete cracking) induced by steel corrosion to external degradations (concrete cracking).The experimental program aims to determine these degradation mechanisms. The accelerated corrosion tests are carried out on reinforced concrete specimens in the presence of chloride ions by applying a constant current using three current densities (50,100 and 200 µA/cm²) during different exposure periods.Electrochemical properties of reinforced concrete specimens are determined before and after the accelerated corrosion tests. The quantitative evaluation of the corrosion products at the steel/concrete interface based on SEM observations (microscopic scale) demonstrates an important heterogeneity in the distribution and thicknesses (between 0 and 1584 µm). This heterogeneity can be explained by the evolution of anodic and cathodic zones due to different factors such as the non symmetric geometry of the specimens, the accelerated corrosion test environment (moisture, chloride ions and oxygen gradients), and the characteristics of concrete (aggregates, porosity).The internal (angular position, width, and length of cracks) and external crack patterns (maximum crack width) induced by the formation of corrosion products are analyzed. One to five internal cracks are identified in the internal crack patterns and they are classified in three groups. The first and second groups contain horizontal and vertical cracks which propagate in the direction of the shortest concrete cover. The third group is constituted of oblique cracks which are located in the opposite side of the horizontal cracks. The widths of the internal cracks range between 0.1 to 0.4 mm and their lengths between 1 to 3 cm. The maximum external crack widths are between 0.1 to 0.7 mm and are located on the shortest cover sides of the specimens.The maximum effort applied during the pull-out tests decreases with increasing levels of corrosion. However, the corrosion levels reach during the tests are too low to affect the steel/concrete interface behavior. The failure mode identified during the testing is concrete splitting failure regardless the corrosion level. A cause/effect scenario is proposed between steel corrosion and the mechanical induced degradation considering all experimental results.Based on experimental results, two models are proposed. The first one is developed to explain corrosion initiation and propagation. This model is able to determine the corrosion initiation time for each current density.The second model analyses the concrete cover mechanical behavior. The numerical results show that taking into account only the thickness of corrosion products (as an experimental input) does not generate a numerical cracking pattern similar to the experimental one. Then, complementary calculations considering a different distribution of the corrosion product’s thicknesses allow enhancing the agreement between experimental and numerical results
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Benzerzour, Mahfoud. "Étude expérimentale et numérique du renforcement des tabliers de ponts en béton armé par des rechargements adhérents." Artois, 2004. http://www.theses.fr/2004ARTO0208.
Анотація:
Le travail développé dans ce rapport s'inscrit dans un programme de recherche de l'Université de Sherbrooke, qui a pour but de formuler des recommandations techniques pour la réparation durable de dalles de tablier de pont. Suite à une synthèse bibliographique, nous avons conduit une étude en laboratoire pour analyser le comportement structural de dalles en béton armé réparées à l'aide d'un rechargement adhérent. L'expérimentation a reposé sur une dalle témoin et quatre dalles resurfacées selon les configurations différentes (épaisseur de béton, barres d'armature, ancrages). Ces dalles ont subi plusieurs cycles de chargement statique et cyclique en flexion simple afin de suivre leurs comportements dans le temps. Les résultats expérimentaux ont permis d'apprécier la bonne performance de trois des quatre configurations sur le décollement de la réparation et sur le comportement structural de a dalle. Pour conforter ces constations nous avons utilisé deux codes de calcul par éléments finis (MSC. MARC/MENTAT, ABAQUS 6. 4. 1) pour, d'une part, reproduire et valider le comportement structural des dalles réparées et pour, d'autre part, analyser les contraintes engendrées au niveau de l'interface support-rechargement. L'ensemble des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse permet de proposer de nouvelles techniques de réparation de dalles de tabliers de ponts en béton arméThe work developed in this report is part of research programme of the University of Sherbrooke, the purpose of which is to make technical recommendations for the durable repair of slabs of bridge deck. Following a bibliographical synthesis, we led a study in laboratory to analyze the structural behaviour of reinforced concrete slabs repaired using an adherent overlaying. The experimentation rested on a pilot slab and four slabs overlay according to different configurations (thickness of concrete, reinforcemen steel, anchorings). These slabs underwent several cycles of static and cyclic loading in pure bending in order to follow their behaviors in time. The experimental results made it possible to appreciate the good performance of three of the four configurations on the debonding of repair and the structural behavior of the slabs. To consolidate the noted were used two computer codes by finite elements (MSC. , MARC/MENTAT, ABAQUS 6. 4. 1) for, on the one hand, reproducing and to validate structural slabs repaired and for, on the other hand, analysing comprise it the constraints generated on the interface support-overlaying. The whole of the work realised within the framework of this thesis makes it possible to propose new techniques of repair of slabs of reinforced concrete bridge decks
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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.
Анотація:
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 réaliséeThe 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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Zhao, Guoqiang. "Etude expérimentale et numérique de la résistance à l'effondrement progressif de sous-assemblages poteaux-poutres en béton armé." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI043/document.
Анотація:
Au cours de leur durée de vie, les bâtiments importants sont susceptibles d’être soumis à des charges accidentelles, telles que des explosions ou des impacts. Evaluer leur stabilité vis-à-vis de charges traditionnelles statiques et sismiques ne suffit pas. Leurs performances structurelles liées à des scénarios d’effondrement progressif doivent également être examinées.L’étude de l’effondrement progressif est un problème dynamique. Malheureusement, les expériences sur le comportement des structures de génie civil dans des conditions dynamiques sont rares car difficiles à réaliser. Dans cette étude, des sous-assemblages poteaux-poutres en béton armé ont été testés sous chargement dynamique. Le chargement a consisté à placer une masse importante jouant le rôle de « charge morte » sur la colonne centrale d’un sous-assemblage simulant la liaison de 3 poteaux avec 2 poutres. Une pièce fusible jouant le rôle de support sous la colonne centrale est brutalement déverrouillée pour simuler la perte de portance soudaine de cette colonne. Le comportement dynamique et les dommages locaux causés à la structure ont été mesurés et étudiés. Le bâti de chargement et les dispositifs de support ont été conçus spécialement pour cet essai. La charge morte supérieure peut être modifiée et appliquées à différents spécimens. Les supports des colonnes latérales ont une rigidité horizontale contrôlée et sont conçus pour limiter la rotation de ces mêmes colonnes. Ainsi, les conditions aux limites des essais réalisés sont supposées être représentatives de situations réalistes. Au cours des essais, un laser a été installé sous la colonne centrale pour mesurer la vitesse de chute. Une caméra numérique rapide a été utilisée pour visualiser l'ensemble du processus de ruine du sous-assemblage. Les images obtenues de la caméra ont été traitées par une technique de DIC (Digital Image Correlation) afin d’obtenir le champs de déplacement et les déformations correspondantes. Grâce à ces mesures dynamiques, des données importantes ont été produites et enregistrées, notamment la période de vibration, la fréquence, la vitesse et le déplacement des différents échantillons testés. Sur la base de ces données expérimentales, l’effet de la section et de la portée des poutres sur la réponse dynamique et sur le mode d’endommagement des sous-assemblages a été discuté. Cette étude montre que les résultats expérimentaux obtenus, en termes de mécanismes structurels, de schéma de fissuration, de mode d'endommagement, peuvent être utilisés pour analyser le comportement de sous-assemblages de structures réelles.De plus, une modélisation numérique des essais a été réalisée pour simuler le processus de ruine de la structure. Une technique appelée «connecteur» a été proposée dans le modèle aux éléments finis du sous-assemblage poteaux-poutres. Cette technique consiste à ajouter une série de ressorts pour étudier le rôle de l’interaction entre les armatures en acier et le béton. Un modèle d'endommagement anisotrope, appelé modèle DFH-KST, a été utilisé pour caractériser l'évolution de la fissuration et l’endommagement du béton.La polyvalence de la méthodologie adoptée permet d’évaluer l’influence du comportement non-linéaire du matériau et celle de la géométrie de la structure testée. Les études numériques de calibration et de validation montrent que le modèle proposé peut reproduire le comportement et la résistance de la structure avec succèsImportant buildings may be subjected to accidental loads, such as explosions or impacts, during their service life. It is, therefore, necessary not only to evaluate their safety under traditional loads and seismic action. The structural performances related to progressive collapse scenarios need to be investigated.The study of progressive collapse involves a dynamic problem, but unfortunately dynamic experiments on the behavior of the civil engineering structures under dynamic conditions are rare. In this research, beam-column sub-assemblage specimens were tested under dynamic load. The loading program consists in placing a large mass, as a dead load, on the top of the middle column of a beam-column sub-assemblage. The support under the middle column is suddenly removed for simulating the sudden loss of a column and the damage that will result in the structure. The loading system and supporting devices were designed specially for this test. The upper dead load can be changed by increasing or decreasing the applied masse to different specimens. The supports for the side column have a controlled rigidity in the horizontal direction and are designed to restrain rotation of the side-column. Thus, the boundary conditions are supposed to be similar to real situations. During the test, a laser was installed under the middle pillar to collect the falling velocity and a high-speed camera was used to visualize the whole process of the component failure process. The images obtained from the camera were processed by Digital Image Correlation (DIC) technology to get the corresponding displacements and strain fields. By these means, all the information of the structure under dynamic loading was captured and recorded, such as the period of vibration, frequency, velocity and displacement. Based on these experimental data, the effect of section and span of the specimen on dynamic response and damage mode was discussed. Time history of resistance force curves was produced. Compared with previous published quasi-static experiments in terms of structural mechanisms, crack patterns, damage mode, it shows the experimental results from beam-column assemblage with the designed support device can be used to analyze the behavior of the local structure in the entire frame.In addition, numerical simulations were developed for simulating the failing process of the structure. A technique named “connector” was proposed into beam-column finite element model by adding a series of springs to investigate the interaction between steel rebars and concrete. A concrete damage model, named DFH-KST model, was used to characterize the development of concrete crack and damage. The versatility of the adopted methodology allows assessing the influence of the material nonlinear behavior and the geometry of the tested structure. Calibration and validation studies show that the proposed model can successfully represent the resistance of structure and behavior. Furthermore, the transverse component effect on the resistance to progressive collapse was discussed
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Nait-Rabah, Ouahcène. "Simulation numérique du comportement non-linéaire des ossatures spatiales : application aux structures en béton armé, en béton précontraint et mixtes." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0151.
Анотація:
Le recours à des formes de plus en plus élancées dans la construction allié à la tendance actuelle de dimensionnement aux états limites ultimes, conduit à considérer le comportement non-linéaire des structures. En conséquence le développement de méthodes d'analyse, sur ordinateur, prenant en compte le comportement réel des matériaux et de leur liaison, s'impose du fait de la complexité de la modélisation. En ce sens, plusieurs méthodes non-linéaires sont mises au point pour l'étude du comportement des ossatures planes chargées dans leur plan. L'étude entreprise vise plutôt à contribuer à l'analyse non-linéaire du comportement des structures spatiales formées d'un assemblage de barres (poutres et poteaux). Elle peut être décomposée en trois parties. La première consiste à élaborer une méthode d'analyse non-linéaire pour les ossatures spatiales, applicable en particulier pour les structures en béton armé et/ou précontraint. La non-linéarité est considérée sous ses deux aspects: mécanique (comportement non-linéaire des matériaux constitutifs) et géométrique (effets de second ordre dus aux déplacements). Dans cette méthode, la structure étudiée est modélisée par des éléments finis reliant deux nœuds à six degrés de liberté chacun. Les sections transversales de ces éléments sont définies par des contours polygonaux, ensuite décomposées automatiquement en tables trapézoïdales. La précontrainte, introduite par la méthode interne, est définie câble par câble, dont le tracé est représenté par des splines cubiques. La tension dans les câbles est évaluée en tenant compte des pertes instantanées. Le comportement de la structure est étudié pas à pas en appliquant les charges aux nœuds par incréments. La deuxième partie concerne le développement d'un logiciel, du calcul correspondant, constitué d'une association de modules écrits suivant les normes fortran 77. Ce logiciel se caractérise par la gestion dynamique de la mémoire centrale. De plus pour permettre à notre élément de poutre d'être utilisé par d'autres logiciels de calculs d'ossatures spatiale, une interface commune a été développée, celle-ci assure la liaison entre le logiciel et l'ensemble des modules non-linéaires de calcul de la matrice de rigidité d'un élément de poutre spatiale. Cette interface est constituée, d'une part de structures de données nécessaires à l'éxécution du paquetage modulaire, d'autre part de procédures d'accès à ces structures. La troisième concerne la confrontation de l'outil informatique ainsi développé à des résultats d'essais sur les structures en béton armé, en béton précontraint, mixtes et métalliques. Les vérifications effectuées ont porté sur des exemples de poutres continues, de poteaux isostatiques et de portiques simples.
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Voitus, Fabrice. "Étude de la faisabilité des conditions aux limites latérales bien posées et transparentes dans la dynamique des modèles Aladin et Arome." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/843/.
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Heinfling, Grégory. "Contribution à la modélisation numérique du comportement du béton et des structures en béton armé sous sollicitations thermo-mécaniques à hautes températures." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0002.
Анотація:
Ce travail concerne le développement d'un modèle de comportement du béton en situations d'incendies ou d'accidents nucléaires. Dans la gamme de températures concernée (20°C-1200°C), la microstructure du béton subit des modifications physicochimiques qui influencent son comportement. Dans le cadre d'une analyse thermomécanique chaînée, les phénomènes à prendre en compte sont les variations des caractéristiques thermiques et mécaniques et la dépendance de la réponse du béton à 1 'historique des chargements thermique et mécanique. Un modèle est proposé dans le cadre de la thermo plasticité. Les variations irréversibles des caractéristiques sont introduites. Un critère de plasticité multi surfaces prenant en compte en compression l'accroissement de sensibilité au confinement avec la température est construit. La fissuration est traitée dans ce cadre de plasticité. La sensibilité de la solution numérique au maillage due à l'introduction du comportement adoucissant est partiellement résolue par la méthode d'Hillerborg. Un modèle phénoménologique est utilisé pour le calcul des déformations d'interaction thermomécanique. Des structures en béton soumises à de hautes températures sont analysées. La capacité du modèle à restituer la dépendance à 1 'historique des chargements est vérifiée. Les effets de différentes hypothèses concernant l'évolution de l'énergie de fissuration du béton sont étudiés. Un radier de bâtiment réacteur de centrale nucléaire sous l'effet du corium est analysé. Les résultats mettent en évidence l'effet des déformations d'interaction. Une contribution à l'analyse du phénomène d'éclatement à hautes températures est proposée. Le béton est modélisé dans le cadre de la mécanique des milieux poreux. Le modèle thermoplastique est appliqué à l'analyse du comportement du squelette par l'intermédiaire de la contrainte effective. Une méthode d'évaluation des pressions de pores et du coefficient de Biot est proposée. Le comportement de spécimens est analyséThis work concerns the development of a numerical model for concrete under tire or nuclear accident conditions. Within the temperature range concerned (20°C-1200°C), the behavior of concrete is affected by the physical and chemical changes of its microstructure. Within the framework of an uncoupled thermo mechanical analysis, the phenomena that have to be accounted for are the temperature dependency of the thermal and mechanical properties of concrete as well as the dependency of the response of concrete on the combined thermal and mechanical loading history. A thermo plasticity based model is proposed for the compressive and the cracking behavior of concrete. The irreversible variations of the properties of concrete are introduced. A multisurface plasticity criterion which accounts for the increasing sensitivity of compressive strength to hydrostatic pressure is developed. The pathological mesh dependency of the numerical solution is partially solved with help of the Hillerborg method. A phenomenological model is used for the evaluation of the thermo mechanical interaction strains. Structures submitted to high temperatures are analyzed. The capability of the model to describe the load and temperature history dependency of the response is checked. The effects of different hypotheses concerning the evolution of the fracture energy of concrete are studied. The behavior of a nuclear power plant raft in accidental conditions is analyzed. The results emphasize the importance of the thermo mechanical interaction on the predicted behavior of the structures. A contribution to the analysis of the spalling of concrete at high temperatures is proposed. The concrete is modeled within the framework of the mechanics of porous media. The thermoplastic model is a pp lied to the analysis of the skeleton through the effective stress. A simplified method for the evaluation of pore pressures and Biot coefficient is proposed and the behavior of concrete specimens is analyzed
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Jehel, Pierre. "Modélisation numérique des phénomènes d'amortissement par dissipation d'énergie matérielle dans les structures de type portique en béton armé sous séisme." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00477015.
Анотація:
Des méthodes de dimensionnement parasismique récentes reposent sur la prédiction de quantités locales dans les analyses sismiques non-linéaires. Dans ce contexte la modélisation de l'amortissement avec un modèle visqueux est un point faible. Cette thèse porte sur le développement d'une représentation physique des sources d'amortissement matérielles dans les éléments structuraux des portiques en béton armé (BA). Nous avons formulé et implanté dans un code de calculs par éléments finis (EF) un nouvel élément de poutre multifibre basé sur une cinématique de Euler-Bernoulli enrichie par des sauts de déplacement, et une nouvelle loi de béton robuste capable de représenter les principales sources de dissipation matérielles. Le modèle de matériau a été développé dans le cadre donné par la thermodynamique avec variables internes et une méthode des EF mixte a été retenue pour l'implantation numérique. Les simulations numériques faites avec cet élément multifibre montrent que des sources de dissipation autres que matérielles devraient être ajoutées dans les modèles et que ce nouvel élément est capable de simuler l'évolution non-linéaire d'un portique en BA en un temps de calcul satisfaisant.
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Leroux, Armand. "Modèle multiaxial d'endommagement anisotrope : gestion numérique de la rupture et application à la ruine de structures en béton armé sous impacts." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00824314.
Анотація:
Le besoin de prédire le comportement mécanique des structures industrielles en béton armé et d'évaluer leur niveau d'endommagement en conditions extrêmes sous l'action de chargements dynamiques violents nécessite de faire appel à la simulation numérique utilisant des modèles de matériaux fiables et robustes. Dans cette thèse, le modèle d'endommagement anisotrope induit utilisant une variable tensorielle d'ordre 2 est étendu aux cas de chargements peu confinés à l'aide d'un nouveau critère modulaire formulé en contraintes. Grâce au mécanisme de visco-endommagement, le modèle traite toute la gamme de vitesses de sollicitation envisagée pour des structures en béton armé. Le comportement cyclique avec refermeture des fissures est pris en compte et l'endommagement peut atteindre 1 exactement dans une ou plusieurs directions grâce à une nouvelle gestion de la rupture. Le calcul d'un tirant a montré que cette procédure est indispensable pour plastifier l'acier et éviter un endommagement généralisé du béton. Lors du volet expérimental de la thèse, des essais de caractérisation du béton et des essais d'arrachement ont été réalisés en coopération avec le Département Génie Civil de l'ENS Cachan, suivis des essais d'impact sur poutres sur la tour de chute Orion au laboratoire DYN du CEA à Saclay. Avec une prise en compte pragmatique de l'interface acier-béton, la comparaison des calculs et des essais a montré qu'il était nécessaire de disposer d'un modèle de liaison acier-béton pour éviter un endommagement trop important du béton au voisinage des armatures, de réduire les temps de calcul, d'améliorer la méthode de régularisation et de prendre en compte les déformations permanentes.
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Limam, Sophia. "Etudes expérimentales et numériques du comportement des dalles épaisses en béton armé avec épingles sous cisaillement : Application aux bâtiments nucléaires." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI006/document.
Анотація:
Cette thèse, en s’appuyant sur l’expérimentation et la modélisation numérique vise à une meilleure compréhension du comportement des dalles épaisses en béton armé sous sollicitations de cisaillement. Le cas particulier des dalles avec épingles est d’ailleurs spécifiquement étudié et comparé aux dalles sans armatures d’effort tranchant, l’influence de l’effort membrane est également abordé. Une synthèse bibliographique a tout d’abord été effectuée pour mettre en évidence les paramètres agissant sur la contrainte de cisaillement à travers les résultats des travaux et études précédentes comme la résistance caractéristique du béton en compression, le taux d’armatures longitudinales et transversales, et le rapport a/d, la taille des granulats. La campagne expérimentale a ensuite été réalisée sur trente dalles dont 9 dalles sans épingles et 21 dalles avec épingles partagées en quatre séries, la première conçue pour étudier le comportement global et local au cisaillement, la deuxième pour analyser l’interaction des épingles avec les armatures longitudinales, la troisième pour étudier l’effet d’un effort axial sur la résistance au cisaillement et vérifier s’il existe une interférence des aciers d’effort tranchant sur l’effort axial et la quatrième pour étudier l’effet de l’engrènement des granulats en faisant varier la taille de leur diamètre maximal. Les résultats montrent l’augmentation de la résistance au cisaillement grâce aux épingles mais également l’interaction de ceux-ci avec les armatures longitudinales et l’effort de compression. Pour ce qui est de l’influence de l’augmentation du diamètre des granulats, celle-ci est supplantée par les épingles qui remplacent cet effet. Les résultats expérimentaux sont comparés aux prévisions basées sur l’Eurocode 2, l’Annexe Nationale Française, le Fib Model Code 2010 et l’ACI 318-14. Les résultats montrent que globalement l’approche française ANF et le fib Model Code 2010 donnent des résultats très proches des valeurs expérimentales. L’EC2 donne également des résultats acceptables avec des marges de sécurité raisonnable. La comparaison des résultats analytiques obtenus avec l’EC2, l’ACI 318-14, le Fib Model Code montre que l’ANF donnent de bons résultats. La modélisation des dalles, en utilisant le modèle de béton élasto-plastique avec endommagement d’ABAQUS EXPLICIT, donne les meilleurs résultats en comparaison avec la campagne expérimentale, tant pour la détermination de la charge ultime et de l’effort tranchant maximal que pour le mode de rupture qui est similaire au mode de rupture expérimentalThis thesis, based on experimentation and numerical modeling aims at a better understanding of the behaviour of reinforced concrete slabs equipped with shear reinforcements, by measuring the effect of stirrups on their shear strength. A bibliographical synthesis was first carried out to highlight the parameters acting on the shear stress through the results of previous work and studies such as the characteristic resistance of concrete in compression, the rate of longitudinal and transverse reinforcements, the shear to span ratio the size of the aggregates and the applying of an axial load. The experimental campaign was then carried out on thirty slabs including 9 slabs without shear reinforcement and 21 slabs with stirrups shared in four series, the first designed to study the global and local shear behaviour, the second to analyze the interaction of the stirrups with the longitudinal reinforcement, the third to study the effect of an axial effort on the shear strength and to check whether there is interference from the shear reinforcement on the behaviour of axial effort and the fourth to study the effect of meshing of aggregates by varying the size of their maximum diameter. The results confirm the shear gain through the adding of stirrups and also their interaction with longitudinal reinforcement and axial compression. Also, the stirrups cancel the effect of increasing the diameter of concrete aggregates. The experimental results are compared with the forecasts based on Eurocode 2, the French national Annex, the Fib Model Code 2010 and the ACI 318-14. The results show that overall the French approach ANF (avg = 1.00, std = 0.08) and the fib Model Code 2010 give very close results of experimental values. The EC2 also gives acceptable results with reasonable security margins. Comparison of the analytical results obtained with the EC2, the ACI 318-14, the Fib Model Code shows that both the ANF is successful; The best average of the "experimental shear strength and the numerical shear strength ratio (1.014) was obtained with the ANF (0.03). The modeling of slabs, using the elastoplastic concrete model with damage through ABAQUS EXPLICIT gives results comparable to the experimental results, not only for the determination of the ultimate load and the maximum shear strength but also for the failure mode which is similar to the experimental one
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Takorabet, Nacer. "Influence des interfaces sur le comportement des structures composites en béton armé : étude expérimentale et modélisation numérique par la méthode des éléments finis." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1989. http://www.theses.fr/1989ECAP0106.
Анотація:
Les structures de Génie Civil son fréquemment calculées comme monolithe. Cependant en pratique la plupart d'entre elles présentent des surface de reprise de bétonnage liées à leur mode d'exécution. Ces surfaces ont une grande influence sur le comportement des structures en sorte que des désordres, voire des ruptures peuvent se produire suivant ces discontinuités pré-existantes. L'étude entreprise a comporté des expérimentations et une modélisation numérique. Après l'examen de la bibliographie des phénomènes plus ou moins approchants, des essais sont exécutés pour une solution utilisée dans le développement d'un type de pont réalisé avec des éléments préfabriqués (poutres longitudinales précontraintes préfabriquées et prédalles constituant coffrage et ferraillage du hourdis supérieur coulé en place et supportant la surface de roulement). Dans l'état actuel des règlements les prédalles doivent être munies d' armatures de couture pour être prises en compte dans les calculs de flexion. Ces essais montrent qu'une prédalle sans couture et comportant des armatures longitidunales ancrées dans le béton de la dalle peut s'associer mécaniquement à celle-ci dans certaines limites. Les applications ont d'abord porté sur des éléments structuraux aux extrémités libres (planchers à prédalles, jonction âme de poutre-hourdis), donc favorables aux effets du cisaillement -glissement, permettant ainsi d'évaluer l'influence de certains paramètres. Pour les pièces non-armées à l'interface le comportement est monolithe tant que l'adhérence n'est pas rompue, au-delà ces éléments deviennent faibles et on assiste à un accroissement exagéré des flèches. La disposition d'une armature de couture améliore considérablement la tenue de ces pièces après rupture d'adhérence. Ceci est dû à la mobilisation d'un mécanisme de frottement rendu possible grâce à la compression apportée par la mise en traction des armatures de couture. Avec une bonne reprise le fonctionnement est satisfaisant, même si le monolithisme n'est pas toujours reconstitué. L'analyse par le calcul des essais réalisés confirme le monolithisme obtenu expérimentalement. Ce qui est prometteur pour le développement de ce type d'exécution et laisse espérer une bonne tenue des ouvrages existants. Sur chantier les conditions d'essais ne sont pas toujours réunies. Nous avons simulé une mauvaise adhérence (flaque d'eau, absence de propreté,. . . ) dans différentes zones de l'interface sur une longueur de 50cm. Un tel manque de précaution provoque une défaillance totale de la structure, ce qui montre q'un comportement structural théoriquement satisfaisant reste en réalité assujetti au mode d'exécution donc à la qualité du travail humain.
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Germain, Jean-Baptiste. "Le développement des outils numériques dans la communication publique des départements ministériels, le cas particulier du ministère de la défense." Thesis, Paris 2, 2018. http://www.theses.fr/2018PA020086/document.
Анотація:
En 1996 le Président de la République Jacques Chirac, suspendait le service national. Supprimant ainsi un vivier non négligeable de ressources que possédaient les armées. Depuis lors le ministère de la Défense à du trouver des moyens pour palier à ce déficit de recrutement, d’image et de compétences. Les armées n’ont eu d’autres choix que celui de communiquer pour attirer et de donner envie à des dizaines de milliers de jeunes de rejoindre les rangs des forces armées. Si le surnom de la « Grande Muette » colle à la peau de l’armée française, cette dernière a entrepris depuis des années des réformes visant à améliorer sa communication publique. Dans cette société ou l’instantanéité est un principe élémentaire, où les outils numériques sont légion, la Défense n’a d’autre choix qu’apprendre à se servir de ces nouvelles passerelles numériques pour faire parler d’elle. Ainsi se servant des nouvelles tendances et ayant analysé le comportement de la classe d’âge concernée (18-30 ans), le ministère de la Défense tente désespérément d’investir les réseaux sociaux afin d’occuper le champ de bataille médiatique pour faire parler de lui et tenter de recruterIn 1196, the President of the French republic, Jacques Chirac suspends the military service. This action has for consequences to cut definitely the link between French army and the youth. Ever since the French army search a way for recruit young people. The ministry of defense has a bad reputation and suffers of a stereotypical image. For sort out of this deficit of renown the French army decide to use the digital tools for speak at the youth. Nowadays the young people can live without smartphone, internet or Facebook. For that the French ministry of Defense tries to invade the mediatized battlefield
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Lé, Benoît. "Contribution à la simulation numérique des structures en béton armé : utilisation de fonctions de niveau pour la modélisation de la fissuration et des renforts." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016ECDN0003/document.
Анотація:
La prédiction de l’état de fissuration est un enjeu crucial pour l’analyse des structures en béton armé, qui nécessite le recours à la modélisation et à la simulation numérique. Le calcul par éléments finis des structures en béton armé pose au moins deux problèmes majeurs :d’une part il existe peu de modèles permettant de traiter à la fois l’initiation, la propagation et l’ouverture des fissures, d’autre part le diamètre généralement faible des armatures métalliques par rapport aux dimensions des structures étudiées nécessite des maillages particulièrement fins. On propose donc des solutions à ces deux problématiques basées sur l’utilisation de fonctions de niveau (level set). L’endommagement et la fissuration du béton sont modélisés à l’aide de l’approche TLS (Thick Level Set). Cette méthode,développée en tant que méthode de régularisation des modèles d’endommagement locaux, utilise une level set afin d’introduire une longueur caractéristique. Cela permet de rendre aisée la localisation de la position des fissures, et donc d’enrichir le champ de déplacement parla méthode des éléments finis étendus (X-FEM) afin de modéliser l’ouverture des macro-fissures. Concernant la modélisation des armatures, une nouvelle approche multidimensionnelle est proposée. Une représentation volumique des armatures par la méthode X-FEM est utilisée dans les zones d’intérêt afin d’obtenir des résultats précis tout en simplifiant la procédure de maillage, tandis qu’une représentation linéique est utilisée dans le reste de la structure afin de réduire le nombre de degrés de liberté du calcul. La méthode de transition développée ici permet d’assurer la cohérence des résultats obtenusPrediction of cracking is a key point for the analysis ofreinforced concrete structures, which requires the use of Modeling and numerical simulation. The analysis of reinforced concrete structures using the finite element method raises two issues: on one hand, few models areable to deal with the initiation, the propagation and the opening of cracks, on the other hand the diameter of thereinforcements which is usually small compared to the dimensions of the structures necessitates very fine meshes. Some solutions to these two problematics areproposed, based on the use of level set functions.Damage and cracking of concrete are modeled using theThick Level Set (TLS) approach. This method,developped as a mean to regularize local damagemodels, uses a level set to introduce a characteristic length. It makes the location of the cracks easy, whichallows to enrich the displacement field with the eXtendedFinite Element Method (X-FEM) in order to model the macro-cracks opening. Concerning the modeling of thereinforcements, a new multidimensionnal approach isproposed. A volumic representation of the reinforcements with the X-FEM method is used in the zones of interest to get accurate results while simplifying the meshing process, whereas a lineic representation isused elsewhere to decrease the number of degrees of freedom. The developed transition method insures the consistency of the results
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Dinh, Thi Thanh Xuan. "Etude expérimentale et numérique de l'approche physico-chimique pour le matériau cimentaire soumis au dioxyde de carbone (CO2)." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2012. http://www.theses.fr/2012EVRY0019/document.
Анотація:
Aujourd'hui, la durabilité des structures en matériau cimentaire est un des facteurs importants dans les domaines du génie civil et du génie industriel. Elle est influencée non seulement par les chargements mécaniques mais aussi par l'environnement (pollution, pluie...). Ces influences deviennent plus importantes quand on doit garantir une durée de service du matériau pendant une grande période. Le mécanisme de dégradation chimique du matériau cimentaire consiste à une décalcification progressive au cours du temps en contact avec un environnement agressif (par exemple l’attaque par les chlorures, par les sulfates, les cycles gel-dégel, l’alcali-réaction). Cette dégradation provoque la variation de la porosité du béton qui modifie les propriétés physico-chimiques et mécaniques. D'une part cette variation de porosité accélère le processus de transport de matières et entraîne une accélération de la dissolution des hydrates (notamment la portlandite). D'autre part, ceci induit une modification des propriétés mécaniques, notamment le retrait. En plus, les sollicitations mécaniques créent des microfissures qui peuvent être des facteurs accélérant le processus de dégradation chimique. Ce travail de thèse est réalisé pour étudier le phénomène physico-chimique de la carbonatation sur les matériaux cimentaires comme les mortiers et les pâtes de ciment à la base CEM I et CEM III. Le but principal de cette étude est de caractériser expérimentalement et numériquement les effets du dioxyde de carbone (CO2) sur la durabilité et les propriétés mécaniques d’un matériau cimentaire. Dans la partie expérimentale, nous prenons en compte quelques paramètres importants tels que : le retrait, la variation de la porosité et de la masse en fonction de différentes teneurs en dioxyde de carbone (CO2) : 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%. Le modèle numérique basé sur l’approche physico-chimique de Bary et Sellier (2004) nous permet de valider les paramètres qui influencent le phénomène de carbonatation en matériau cimentaire comme le taux de saturation en eau, la pression partielle de dioxyde de carbone (CO2), la concentration en ions calcium et la porosité. Ceci confirme que les transferts de dioxyde de carbone (CO2) en phase gazeuse couplent avec les transferts de l’eau liquide et des ions du calcium Ca2+ en solution aqueuse au cours de la carbonatationToday, the durability of structures in cementitious materials is an important factor in the areas of civil engineering and industrial engineering. It is influenced not only by mechanical loads but also by the environment (pollution, rain ...). These influences become more important when one has to guarantee a service life of materials for a great period. The mechanism of chemical degradation of the cementitious material is a progressive decalcification over time in contact with aggressive environments (e.g. attack by chlorides, by sulfates, freeze-thaw cycles, alkali reaction). This degradation causes the variation in the porosity of the concrete that modifies the physico-chemical and mechanical properties. On the one hand, the change in porosity accelerates the transport of substances and causes an acceleration of the dissolution of hydrates (notably portlandite). Moreover, this induces a change in mechanical properties, especially shrinkage of carbonation. In addition, the mechanical stress creating microcracks that may be factors accelerating the process of chemical degradation. This work is carried out to study the physicochemical phenomenon of carbonation on cement-based materials such as mortars and cement pastes based on CEM I and CEM III. The main purpose of this study is to characterize experimentally and numerically the effects of carbon dioxide (CO2) on the mechanical properties and durability of cementitious material. In the experimental part, we take into account some important parameters such as shrinkage, variation of porosity and variation of mass in terms of different concentrations of carbon dioxide (CO2): 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%. The numerical model based on the physico-chemical approach by Bary and Sellier (2004) allows us to validate the parameters that influence the carbonation in cementitious material as rate of water saturation, partial pressure of carbon dioxide (CO2), calcium ion concentration and porosity. This confirms that the transfer of carbon dioxide (CO2) in gas phase couple with transfers of liquid water and calcium ions Ca2 + in aqueous solution during carbonation
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Truong, Ba Tam. "Formulation, performances mécaniques, et applications, d’un matériau TRC pour le renforcement et la réparation de structures en béton/et béton armé : Approches expérimentale et numérique." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI076/document.
Анотація:
Les présents travaux, à caractère expérimental et numérique, visent à approfondir la connaissance du comportement de structures en béton armé renforcées/réparées par matériau composite à matrice minérale. Ils s’inscrivent dans le cadre du projet FUI KENTREC qui vise la formulation, le développement, la caractérisation et la validation d’un nouveau revêtement d’étanchéité pour réservoirs d’eau potable. L’objectif principal de cette thèse est donc la mise au point d’un composite à matrice minérale qui réponde au cahier des charges établi sur la base de la destination de ce matériau, à savoir, l’étanchéité des réservoirs d’eau potable. La mise au point comprend la formulation du matériau, l’évaluation de ses performances mécaniques, ainsi que la qualification des performances atteintes quant au renforcement de structures en béton armé. Deux échelles d’étude ont donc été retenues dans le cadre de la partie expérimentale, l’échelle du matériau, dans le but de formuler une matrice de « TRC » (Textile Reinforced Concrete) en fonction du cahier des charges, et l’échelle de la structure, avec l’application de ce matériau pour le renforcement et la réparation de structures en béton et en béton armé. Une campagne expérimentale de flexion portant sur des éprouvettes en béton et sur douze « poutres » en béton armé a permis, au-delà de la mise en exergue des bonnes performances en termes de capacité portante, d’analyser à l’échelle locale l’efficacité du composite à ponter la fissure et d’endiguer son ouverture. L’application visée étant l’utilisation de ce composite en milieu humide (réservoirs d’eau), les effets de deux différentes conditions de conservation de la structure renforcée/réparée par composite, avec soit l’immersion dans l’eau soit dans l’air, sont étudiés. Pour la partie numérique, ce travail vise à établir une modélisation des structures en béton ou en béton armé renforcées par ce type de composite TRC. La modélisation établie, s’appuie sur des lois de comportement non-linéaires des matériaux constitutifs (béton, acier, composite TRC) est confrontée à plusieurs échelles, aux résultats expérimentaux. La bonne concordance qualitative et quantitative entre le modèle proposé et les résultats expérimentaux au niveau des courbes charge-flèche, permet de valider la modélisation proposée à l’échelle globale. Au niveau local, on constate une assez bonne concordance du numérique et de l’expérimental, au niveau de la déformation de l’acier longitudinal, du béton, du composite, du schéma de fissuration, du champ de déplacement horizontal. Enfin, une étude paramétrique a permis d’évaluer l’influence de l’épaisseur du renfort composite TRC sur le comportement global et local de la structureThis study, using both experimental and numerical approaches, will help to better understand the behavior of structure strengthened/repaired by composite based on mineral matrix. It especially focuses on the study of a new coating for drinkable water reservoirs without bisphenol A. The main objective of this thesis is development of a mineral matrix composite. Feasibility, performances and behavior of composite are examined. The experimental program involves different levels of analysis. At material level, the formulation and characterization of a mineral matrix are studied. At structure level, the application of this composite for the strengthening and repair of concrete and reinforced concrete structures is considered. A bending experiment on concrete specimens and the study of twelve reinforced concrete beams submitted to four point bending load, allows presenting good disposition in terms of bearing capacity. Secondly, the local analysis highlights the efficacy of the composite to bridge the crack and stop opening propagation. The effect of two different conservation conditions of beams with TRC (immersion in water compared to in air) was studied. The objective is evaluating the pertinence of TRC conserving in the water environment to apply in the concrete water reservoir structure. The effect evaluation of load history of structures on the efficacy strengthened/repaired of TRC composite is presented. It seems that the pre-cracking does not influence on the qualitative and quantitative behavior of the structure. Concerning the numerical approach, this work aims to establish a numerical model of concrete structure and reinforced concrete structure strengthened/repaired by TRC composite materials. The model, which is based on non-linear behavior laws for the constitutive materials (concrete, steel and TRC composite), is compared, at several scales, with experimental results. The good agreement, both qualitative and quantitative, between the model used and the results as expressed in the load-deflection curves validates the proposed model at a global scale. At local level (longitudinal deformation of the steel, deformation of the concrete, deformation of the TRC, cracks opening…) the digital-experimental comparison confirms a good qualitative and, the quantitative agreement. Finally, the parametric study allows to evaluate the influence of the thickness of the composite TRC (indirectly, the reinforcement ratio of beam), and the influence of the pre-cracking configuration on the global and local behavior of the structure
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Lemarignier, Thierry. "Fissuration des chaussées en béton armé continu au jeune âge." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523285.
Анотація:
Cette étude a pour but de contribuer à une meilleure connaissance du comportement mécanique des chaussées en béton armé continu vis-à-vis de la fissuration. Après avoir effectué des rappels sur le béton, une analyse de la liaison mécanique entre le béton et l'acier, on présente comment les problèmes de contact peuvent être traités par la méthode des éléments finis. Une amélioration des essais d'adhérence nous a permis de pratiquer un nouveau test : l'essai ABA. Les résultats tirés de cette étude expérimentale ont permis de caler les paramètres intervenant dans la modélisation numérique de l'interface acier-béton. Pour mieux comprendre l'origine de la fissuration, un dispositif et un processus expérimental ont été mis au point pour permettre de simuler, en laboratoire, sur des essais en vraie grandeur, ce type de comportement. Il a permis de mettre en évidence les déformations thermiques au jeune âge durant la prise du béton. On a montré l'importance de l'épaisseur de béton et du taux d'acier, l'importance de la nature de la liaison entre la dalle et son support, et, pour le schéma de fissuration, l'influence du type d'armature (HA ou Flexarm). En outre, le développement des caractéristiques mécaniques et l'évolution du retrait libre ont été précisés à partir d'éprouvettes témoins. Pour finir, une comparaison des résultats obtenus avec ceux donnés par le modèle numérique est menée.
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Lemarignier, Thierry. "Fissuration des chaussées en béton armé continu au jeune âge." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1996. http://www.theses.fr/1996ENPC9610.
Анотація:
Cette étude a pour but de contribuer à une meilleure connaissance du comportement mécanique des chaussées en béton armé continu vis-à-vis de la fissuration. Après avoir effectué des rappels sur le béton, une analyse de la liaison mécanique entre le béton et l'acier, on présente comment les problèmes de contact peuvent être traités par la méthode des éléments finis. Une amélioration des essais d'adhérence nous a permis de pratiquer un nouveau test: l'essai Aba. Les résultats tirés de cette étude expérimentale ont permis de caler les paramètres intervenant dans la modélisation numérique de l'interface acier-béton. Pour mieux comprendre l'origine de la fissuration, un dispositif et un processus expérimental ont été mis au point pour permettre de simuler, en laboratoire, sur des essais en vraie grandeur, ce type de comportement. Il a permis de mettre en évidence les déformations thermiques au jeune âge durant la prise du béton. On a montré l'importance de l'épaisseur de béton et du taux d'acier, l'importance de la nature de la liaison entre la dalle et son support, et, pour le schéma de fissuration, l'influence du type d'armature (HA ou Flexarm). En outre, les développements des caractéristiques mécaniques et de l'évolution du retrait libre ont été précisés à partir d'éprouvettes témoins. Pour finir, une comparaison des résultats obtenus avec ceux donnés par le modelé numérique est menéeThe present study will contribute to understanding of mechanical behavior of stell-reinforced-concrete based pavements vs. Microcracking. Based upon the knowledge of concrete and the griping between concrete and stell, contact problems are investigated according to the finite-element method. The griping experiments allow us to achieve a new test : the ABA test. The present results account for accurate parameters involved in the numerical model for steel-concrete interface law. For a better understanding of cracking origins, an experimental device and original process were perfected to simulate this kind of behavior in life-size in laboratory. It brings to therefore some thermal strains at earlier stage during concrete setting. Otherwise the following points were shown : the importance of concrete section or steel content ; the importance of the friction between the slab and the holder ; the influence of the kind of framework used on the craking development. Furthermore, development of mechanical characteristics and free shrinkage were determined on references. And, a comparison was undertaken between experimental and calculated results
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Meftah, Fekri. "Contribution à l'étude numérique des modes localises de rupture dans les structures en béton de type poutres : approche multicouches par la plasticité au gradient." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0005.
Анотація:
Ce travail ets une contribution à l’élaboration d’un modèle Eléments finis pour l’analyse des modes localisées de rupture dans la structure de type poutre en béton et béton armé sous sollicitations extrêmes statiques et impulsionnelles. L’amorce de la rupture dans les matériaux fragiles induit une forte localisation des déformations accompagnée par une chute de la capacité portante du matériau communément appelé adoucissement. La prise en compte de ce phénomène dans de plasticité conventionnelle, en vue d’une modélisation pas éléments finis, conduit à une solution dépendant pathologiquement du maillage. Ainsi, la zone de localisation est complètement déterminée par la discrétisation et une convergence vers une solution unique n’est plus assurée. La raison d’un tel comportement est que le système d’équations régissant l’équilibre ou le mouvement change de nature et devient mal posé, lorsque le matériau entre dans sa phase post pic. Différentes approches, dites méthodes de régularisation, permettent de préserver le caractère bien posé du système d’équations. Elles consistent à enrichir la description mécanique du milieu. Ceci se traduit le plus souvent par l’introduction d’une longueur caractéristique dans milieu jouant le rôle de limiteur de localisation. C’est dans ce contexte que s’inscrit le présent travail. Il est consacré à la mise en œuvre de la théorie de la plasticité au gradient d’ordre supérieur dans le calcul de structures de type poutre en béton et béton armé. Un élément fini mixte de poutre multicouche basée sur le formalisme de cette technique de régularisation et sur une cinématique simplifiée est élaboré. L’application à des cas de structures est présentée pour illustrer et valider l’approche. L’influence de l’introduction de l’énergie de fissuration comme un paramètre matériau du fait du caractère non local de la théorie et de la capacité du modèle à décrire l’effet de l’échelle sont également analyséesStructural geometrical exhibit stain softening due to non-homogeneous deformations. Softening behavior is a precursor to failure and involves localization of deformation. When it is taken into account, in a standard continuum theories, such as convention plasticity, the strain softening phenomenon leads to ill-posed boundary or initial value problems, since the governing equations loose ellipticity or hyperbolicity. Therefore, numerical simulations suffer from extreme mesh dependence. The localization zone is complexly determined by the discretization and convergence to unique solution in no more obtained. In this work, the gradient-dependent plasticity theory is used as a localization limiter to prevent standard continuum deficiency. The essential feature of this theory is the dependence of the yield function upon the second order spatial gradient of the plastic strain measure. This term allows keeping well-posed character of the problem during localization. Furthermore, the gradient dependence makes difficult to determine the increments of the plastic multiplier, since the consistency condition is a partial differential equation. Therefore, it is satisfied in a weak or distributed sense, leading to a mixed formulation where the plastic strain filed is discretized in addition to the usual discretization of the displacement filed. In this contribution, a layered approach based on gradient plasticity is developed. A gradient dependent layered beam finite element is then elaborated. It allows ensuring numerical solution which is mesh independent. Application to concrete and reinforced concrete beams under static and impulsive loading ie presented to validate and illustrate the approach. The use of the fracture energy as a material parameter and the possibility of the model to describe the size effect are also scrutinized
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Hameed, Rashid. "Apport d'un renfort de fibres sur les performances des structures en béton armé pour les applications parasismiques." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/944/.
Анотація:
En Octobre 2005, un tremblement de terre, 7. 4 sur l'échelle de Richter a frappé le nord du Pakistan et a causé 80 000 décès et a sévèrement endommagé des structures. La qualité des matériaux de construction et les lacunes dans l'application des règles parasismiques ont été les deux principales causes de l'ampleur de la catastrophe. Pour une structure, survivre à un événement sismique dépend principalement de sa capacité à dissiper l'énergie qui lui est transmise. Plus l'énergie dissipée est importante, meilleure est la performance de la structure. La pratique courante est d'utiliser le béton armé ordinaire comme matériau de construction. Un des principaux objectifs de cette étude est de répondre à une question subséquente : est-il possible d'améliorer les propriétés du béton armé ordinaire pour les applications parasismiques? Un renfort par des fibres est habituellement utilisé pour améliorer la ténacité et la ductilité des matériaux à base cimentaires, réputés fragiles. La présente étude vise à évaluer la contribution d'un renfort mixte de deux types de fibres métalliques pour améliorer les propriétés mécaniques en particulier la capacité de bétons armés ordinaires à dissiper l'énergie. Un type particulier de fibres (FibraFlex), qualifié de non glissant, capable de contrôler efficacement les micro-fissures et des fibres Dramix à crochets, qualifiées de glissantes, capables de contrôler les macro-fissures ont été étudiées individuellement ou sous forme de renfort mixte. Le dosage maximal en fibres était de 40 kg/m3 lorsqu'un seul type de fibre a été utilisé alors qu'il était de 80 kg/m3 dans le cas d'un fibrage mixte. Les résultats des essais de chargement cyclique alterné en flexion effectués sur les poutres en béton avec renforcement classique au taux de 0. 19% combiné avec un renfort par des fibres métalliques a montré que, pour des déplacements de faible amplitude, les fibres FibraFlex confèrent un gain important dans la capacité de dissipation d'énergie. En revanche, pour des déplacements de grande amplitude, le rôle des fibres Dramix devient prépondérant pour améliorer cette capacité à dissiper de l'énergie. A la suite de l'action de chaque type de fibre à différents niveaux d'amplitude des déplacements, une augmentation significative de la capacité de dissipation de l'énergie de la poutre en béton armé a été enregistrée lorsqu'un fibrage mixte a été utilisé à raison de 80 kg/m3 (40 kg/m3 pour chaque type de fibre). Un modèle numérique 3D pour prédire le comportement du béton renforcé par des fibres glissantes et non-glissantes sous forme monotype ou sous forme mixte est proposé. Considérant le béton renforcé par des fibres (BRF) comme un composite à deux phases, les lois de comportement du béton ordinaire et la contribution des fibres glissantes ont été décrites. Elles ont ensuite été rassemblées en fonction de la théorie anisotrope endommageable pour prédire le comportement mécanique de BRF. La loi de comportement utilisé pour le béton ordinaire est basée sur les théories de l'endommagement et de la plasticité. La loi de comportement de fibres glissantes (Dramix) est basée sur la contrainte effective reprise par les fibres pour contrôler la fissure : elle dépend des caractéristiques de la fibre et d'un paramètre d'endommagement caractérisant la dégradation de l'interface fibre-matrice. Pour traiter les fibres non- glissantes, une approche simplifiée est proposée dans laquelle la loi de comportement du béton ordinaire est utilisé avec une valeur accrue de l'énergie de rupture obtenue par le biais de l'essai de traction directe sur le BRF. Enfin, pour simuler le comportement des composites avec un renfort mixte, les contributions des fibres glissantes et des fibres non-glissantes sont combinées et ceci sans recourir à une équation supplémentaire. Une approche simplifiée pour modéliser l'interface acier-béton dans le cas d'éléments en béton armé a été également proposée. Cette approche considère l'interface acier-béton comme un élément de liaison avec les propriétés isotrope élasto-plastique tandis que la barre en acier est modélisée comme un élément de barre uniaxiale avec un comportement élasto-plastique parfait. Cet outil a été testé en simulant un essai d'arrachement ainsi qu'un essai tirant sur des échantillons de béton armé. Le modèle 3D pour BRF ainsi que l'approche simplifiée pour l'interface acier-béton avec des paramètres ajustés ont ensuite été utilisés pour simuler le comportement en flexion de poutre en béton avec renforcement classique et avec un renfort de fibres métalliques. Les résultats de cette modélisation se sont révélés en bon accord avec les résultats expérimentauxIn October 2005, an earthquake 7. 4 on Richter scale hit the northern area of Pakistan and caused 80 thousand deaths and severe damage to structures. Poor construction material and lack of seismic design considerations were the two major reasons of this severe damage. For structures, surviving a seismic event depends mainly on their capacity for energy dissipation. The greater the energy dissipated, the better the structure performance. In Pakistan, usual practice is to use normal strength reinforced concrete as a construction material. One of the main objectives of this study is to respond to an important question: is it possible to improve the properties of normal strength reinforced concrete for the seismic application? Fiber reinforcement is commonly used to provide toughness and ductility to brittle cementitious matrices. The present study aims to evaluate the contribution of two different types of metallic fibers in hybrid form to improve the mechanical properties, energy dissipation in particular, of normal strength reinforced concrete. A special kind of fiber (FibraFlex) capable of restraining micro-cracking effectively and commonly used carbon steel hooked-ends fibers (Dramix) capable of restraining macro-cracking have been investigated in mono and hybrid forms. The first is qualified as non-sliding fiber while the second is considered as sliding fiber. The maximum content of fiber in mono and hybrid form investigated in this research study was 40 kg/m3 and 80 kg/m3 respectively. The results of reverse cyclic flexural loading tests performed on reinforced fibrous concrete beams having conventional steel ratio (1) equal to 0. 19%, showed that the FibraFlex fibers provide an important gain in energy dissipation at low levels of displacement amplitude. At large displacement amplitude, role of Dramix fibers is more significant to improve energy dissipation. As a result of different action of each fiber at different displacement amplitude levels, a significant increase in energy dissipation capacity of RC beam was registered when both fibers were used in hybrid form at content of 80 kg/m3 (40 kg/m3 of each type of fiber). A 3D numerical model to predict the behaviour of concrete matrix reinforced with sliding and non-sliding fibers both in mono and hybrid forms is proposed. Considering fiber reinforced concrete as two phases composite, constitutive behaviour laws of plain concrete and sliding fibers were described and then they were combined according to anisotropic damage theory to predict the mechanical behaviour of FRC. The behaviour law used for the plain concrete is based on damage and plasticity theories. The behaviour law of the action of sliding fibers (Dramix) in the matrix is based on the effective stress carried by the fibers while bridging the crack which depends on a damage parameter related to on one hand on the content and the mechanical properties of the fiber and on the other hand, on the fiber-matrix bond. To treat non-sliding fiber, a simplified approach is proposed in which constitutive law of plain concrete is used with increased value of fracture energy obtained from the direct tensile test on concrete reinforced with non-sliding fibers. Finally, to simulate the behaviour of hybrid fiber reinforced concrete, approaches to model sliding and non-sliding fibers are combined without any additive equation. A simplified approach to model the steel-concrete interface in case of reinforced concrete elements has been also proposed. This approach considers the steel-concrete interface as bond element with isotropic elasto-plastic properties. Infect, the bond element replace the steel bar area and steel bar is modelled as uniaxial bar element with elastic-plastic perfect behaviour law. Fitting of this approach was done by simulating pull-out and uniaxial tensile loading tests on RC specimens. 3D model for FRC composites and simplified approach for steel-concrete interface with fitted parameters were then used to simulate the flexural behaviour of reinforced fibrous concrete beam. Modelling results showed good agreement with experimental results
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Shafiee, Sasan. "Simulation numérique du comportement des sols cloués. Interaction sol-renforcement et comportement de l'ouvrage." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1986. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520679.
Анотація:
Le clouage est une technique de renforcement des sols en place par des inclusions passives. Dans la première partie de ce rapport, on présente les résultats expérimentaux et théoriques d'une recherche approfondie sur le mécanisme d'interaction sol-renforcement rigide et la mobilisation de la résistance au cisaillement du sol lors du cisaillement direct de la masse du sol cloué. La méthode des éléments finis a été utilisée pour la simulation numérique des essais de cisaillement direct effectués au CERMES en 1980-1981 sur des éprouvettes de grandes dimensions (40 x 60 x 40 cm) de limon argileux renforcé par des inclusions perpendiculaires à la surface de cisaillement. Cette étude a permis de mettre en évidence la mobilisation d'une cohésion apparente et une diminution de l'angle de frottement interne de la masse du sol renforcé et d'étudier l'effet de certains paramètres (contrainte normale appliquée ; rigidité et nombre de renforcements) sur leffet des inclusions, le comportement de la masse du sol renforcé et la mobilisation de sa résistance globale au cisaillement. La deuxième partie de ce rapport présente une analyse du comportement des ouvrages de soutènement en sol renforcé. On étudie, d'une part, les remblais en Terre Armée, et d'autre part, les soutènements in-situ par clouage. Si la technique de la Terre Armée a fait l'objet de plusieurs recherches et observations sur ouvrages en vraie grandeur, peu d'expérimentations ont été effectuées jusqu'à présent sur des soutènements par clouage. Ces quelques expérimentations montrent une certaine analogie entre le comportement de ces deux types d'ouvrages. Cependant, il existe des différences fondamentales qui concernent en particulier : - Les modes de constructions, - La rigidité des renforcements, - L'inclinaison des renforcements, - La technique de mise en place des renforcements, - La nature du sol. Notre travail a essentiellement pour objectif d'étudier l'influence de ces paramètres sur le comportement global de l'ouvrage sur les efforts mobilisés dans les inclusions ainsi que sur le déplacement de la paroi. On a utilisé une simulation numérique à l'aide d'un programme de calcul en éléments finis, permettant une modélisation phase par phase de ces deux techniques. Pour vérifier cette modélisation on compare les résultats de calculs, d'une part, avec les mesures sur ouvrages réels, et d'autre part, avec observations sur modèles réduits.
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Laplante, Marc-Antoine. "Courbes de fragilité pour la détermination de la vulnérabilité sismique de bâtiments en maçonnerie armée à partir du spectre conditionnel." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9438.
Анотація:
Entre 1950 et 1970, le Québec a connu une période d’effervescence dans le domaine de la construction de bâtiments. De ce nombre se retrouvent plusieurs écoles construites avec de la maçonnerie non armée. En effet, ce matériau a servi dans la construction de murs structuraux ou non structuraux servants à faire la division des pièces dans ces bâtiments ainsi que pour isoler. Par contre, au niveau international, les murs constitués de blocs en béton ont fait mauvaise figure en subissant d’importants dommages principalement dus à un dimensionnement inadéquat. Ce programme de recherche a comme objectif principal de montrer que ce matériau pourvu d’armatures et complètement rempli de coulis permet d’atteindre les niveaux de performance escomptés. Pour y arriver, des essais sous charges cycliques à l’aide de vérins et d’un mur de réaction ont été effectués sur des murs en maçonnerie armée. Puisque les murs sont bien instrumentés, les résultats des essais ont permis d’idéaliser adéquatement le comportement des murs de maçonnerie ainsi que
d’identifier les états d’endommagement pour chaque niveau de performance. À l’aide de ce modèle et de la variabilité des paramètres, la performance sismique d’une école typique de 2 étages située à Montréal a été évaluée à l’aide de courbes de fragilité selon l’analyse à bandes multiples. Afin de générer les accélérogrammes, ces derniers sont normalisés au spectre conditionné à la période fondamentale du bâtiment.
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Nechnech, Wahid. "Contribution à l'étude numérique du comportement du béton et des structures en béton armé soumises à des sollicitations thermiques et mécaniques couplées : une approche thermo-élasto-plastique endommageable." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0084/these.pdf.
Анотація:
Le but de cette recherche consiste en l'élaboration d'un modèle Eléments Finis pour l'analyse des structures en béton armé sous sollicitations thermiques et mécaniques combinées. Une synthèse des résultats disponibles sur le comportement du béton sous sollicitations thermiques et mécaniques est exposée. Les différents comportements du béton qui peuvent être rencontrés et notamment en analyse thermomécanique sont soulignés (Endommagement, phénomène unilatéral, interaction thermo-mécanique,. . . ). Les diverses familles de modélisation sont par la suite analysées en soulignant les aspects importants du comportement que chacune peut reproduire. Un nouveau modèle thermo-plastique endommageable est alors développé, permettant de rendre compte des divers phénomènes recensés lors de la synthèse. Ce modèle est construit dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles et plus particulièrement sur la thermo-plasticité couplée à l'endommagement. Un couplage entre le niveau d'écrouissage atteint et l'endommagement est proposé. Deux variables d'endommagement scalaires y sont introduites. Une première variable permet la modélisation des effets du chargement mécanique et la seconde sert à représenter les effets du chargement thermique. Les relations constitutives de la réponse thermo-élasto-plastique sont découplées de celles de la réponse endommagée en utilisant le cocnept de la contrainte effective. Cette méthode confère une souplesse dans l'implémentation numérique. En complément à ces développements, un procédé simple est mis en place pour la gestion de la refermeture des fissures lors d'un chargement cyclique. Un critère de plasticité, adapté à la description des surfaces de rupture du béton sous hautes température, est alors repris et enrichi pour une meilleure modélisation du bétonThe aim of this research is the development of an Finite Element model for the analysis of reinforced concrete structures under thermal, mechanical loadings or any combination of them. An available synthesis of results on the concrete behavior under thermal solicitation is exposed. The different behavior of concrete that can be founded notably in thermo-mechanical analysis (Damage, unilateral phenomenon, thermo-mechanical interaction) are underlined. The various families of modeling are analyzed thereafter while underlining the important aspects of the behavior that each one can retranscribe. A new thermo-plastic damage model for plain concrete subjected to combined thermal and cyclic loading is developed using the concept of plastic-work-hardening and stiffness degradation in continuum damage mechanics. Two damage variables are used: the first one for mechanical action and the second one for thermal action. Further, thermo-mechanical interaction strains have been introduced to describe the influence of mech
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Samson, Mathias. "Étude expérimentale et numérique, en écoulement instationnaire, du trajet des bras en crawl à différentes allures de nage." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2270/document.
Анотація:
Le crawl est actuellement la nage utilisée lors des épreuves de nage libre durant les compétitions de natation aux différentes allures de nage (sprint, demi-fond et fond). Les bras sont les segments corporels qui participent le plus à la propulsion. Les accélérations de ces segments, dans le milieu fluide au repos, génèrent un écoulement complexe qui est à l'origine des forces hydrodynamiques propulsives. L'analyse de cet écoulement est nécessaire pour en comprendre les principaux mécanismes. Dans ce cadre, des « paramètres cinématiques d'écoulement » (vitesse, accélération et orientation de la main, angles d'attaque et de sweepback) ont été définis afin d'analyser et comparer les différentes organisations gestuelles des nageurs et de leurs effets sur la propulsion. Deux des principaux axes d'investigation étaient de vérifier si ces paramètres variaient en fonction de l'allure, et aussi de déterminer quels paramètres cinématiques étaient les plus prépondérants dans la génération des mécanismes propulsifs. Pour cela, un système opto-électronique d'analyse cinématique, a permis de mesurer ces paramètres sur 17 nageurs experts. Par ailleurs, l'écoulement généré par le trajet des bras aux différentes allures a été simulé par résolution numérique instationnaire des équations de Navier-Stokes. Enfin, des mesures expérimentales d'effort ont été faites en nage attachée afin de connaître les forces propulsives.Il apparaît que l'augmentation de l'allure de nage peut davantage s'expliquer par la diminution des durées des phases non propulsives (entrée et allongement) plutôt que par l'augmentation des forces durant les phases les plus propulsives (balayages interne et externe)Front crawl is a swimming stroke used at swimming competitions at freestyle different paces (sprint, middle distance and long distance). Propulsion in this stroke is achieved primarily by the forearm and hand. Accelerations of these segments, in a fluid at rest, generate complex flow that causes propulsive hydrodynamic forces. Analysis of this flow is necessary to understand the main mechanisms of propulsion. In this context, the "kinematic flow parameters" (velocity, acceleration and orientation of the hand, angles of attack and sweepback) have been defined to analyze and compare the different arm motions and their effects on propulsion. Two of the main axes of this investigation were to determine whether these parameters vary depending on the pace, and also to determine what kinematic parameters were most prominent in the generation of propulsive mechanisms. To this end, an optoelectronic system of motion capture was used to measure these parameters on 17 expert swimmers in free swimming. Furthermore, the flow generated by the experimentally acquired arm trajectory, at different swimming paces, was simulated by an unsteady numerical solution of the Navier-Stokes equations. Finally, tethered swimming experiments were carried out to measure the propulsive forces.The increase in forward velocity by increasing swimming pace can be explained by lower durations of non propulsive phases (entry and stretch) rather than by the generation of higher forces during the most propulsive phases (insweep and upsweep)
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Averbuch, Daniel. "Approche du dimensionnement des structures en béton armé par le calcul à la rupture." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523025.
Анотація:
Ce travail est destiné à mettre au point une méthode de dimensionnement à l'état limite ultime des structures en béton armé fondée sur le calcul à la rupture. La méthode propose une analyse bidimensionnelle, en contrainte plane, dans laquelle les armatures sont représentées comme des milieux continus unidimensionnels plongés dans le béton considéré comme un milieu continu bidimensionnel (modélisation mixte). Appliquant la méthode à la prise en compte de l'effort tranchant dans le dimensionnement des poutres en flexion, on propose de modéliser le renforcement transversal des poutres par la procédure d'homogénéisation en calcul à la rupture, tout en conservant une modélisation discrète des armatures longitudinales. Ayant choisi des critères de résistance simplifiés pour le béton et les armatures, on montre ensuite les limites d'une approche unidimensionnelle du dimensionnement des poutres par le calcul à la rupture. On développe donc une approche numérique fondée sur la programmation linéaire dans le cadre de la méthode des éléments finis. Cette dernière approche permet ainsi d'évaluer l'influence de l'effort tranchant sur la résistance des poutres et de déterminer le domaine de validité de l'approche unidimensionnelle proposée précédemment. La modélisation et l'approche numérique sont finalement validées par comparaison avec des résultats expérimentaux.
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Nana, Wendpanga Serge Auguste. "Etudes expérimentales et numériques du comportement des dalles épaisses en béton armé sous chargement de cisaillement et interaction cisaillement/effet de membrane : Application aux bâtiments nucléaires." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI108/document.
Анотація:
Cette contribution, en s’appuyant sur expérimentation et modélisation numérique vise à une meilleure compréhension du comportement des dalles en béton armé sous sollicitations de cisaillement. Une campagne expérimentale a été réalisée sur des dalles épaisses à pleine échelle de centrales nucléaires. Ces dalles sans armatures d’effort tranchant sont soumises à une sollicitation de cisaillement en chargement quasi-statique. Les essais sont réalisés en faisant varier différents paramètres qui peuvent influencer le comportement au cisaillement. Sont ainsi étudiés : résistance en compression du béton, épaisseur, taux d’armatures longitudinales et transversales, taille des granulats, longueur de la plaque de chargement. L’influence des efforts de membrane, de compression ou de traction, sur le comportement au cisaillement a également été analysée. Les résultats des essais sont ensuite comparés aux prédictions des codes de calcul. Ces résultats ont d’abord permis d’apporter une réponse aux divergences qui existent entre l’Eurocode 2 et l’Annexe Nationale Française quant à la prédiction du cisaillement. Ont également été évalués le niveau de précision donné par d’autres normes de dimensionnement au cisaillement: la norme américaine ACI 318-14, le code nucléaire AFCEN ETC-C 2010, le fib-Model Code 2010 et l’approche par la théorie de la fissure critique de cisaillement CSCT. Ensuite est évalué la possibilité d’analyses non-linéaire par élément finis (EF) pour reproduire le phénomène du cisaillement dans les dalles. Un modèle de béton élastoplastique avec endommagement est combiné à une analyse quasi-statique à schéma de résolution explicite. Des lois de comportement non linéaires appropriées du béton avec des comportements post-pic associés à un critère énergétique ont été considérées. La bonne concordance entre le modèle proposé et les résultats expérimentaux en termes de résistance au cisaillement et de modes de rupture permet de valider la modélisation proposée. Une étude paramétrique a été réalisée sur la base du modèle proposé avec les mêmes propriétés mécaniques de béton. Des lois simplifiées permettant d’estimer les capacités en cisaillement en fonction des différents paramètres étudiés sont finalement proposéesThis study, based on experiments and numerical modeling, aims at a better understanding of the shear behavior of reinforced concrete slabs. An experimental campaign was carried out on full-scale thick slabs typical of nuclear power plant slabs. These slabs without shear reinforcement are subjected to a quasi-static shear loading. The tests are carried out by varying different parameters that can influence the shear behavior: the concrete compressive strength, the slab depth, the bottom longitudinal and transverse reinforcement ratio, the concrete aggregate size, the loading plate length. The influence on shear behavior of compression or tension membrane forces has also been analyzed. The results of tests are then compared with the predictions of the calculation codes. These results first of all helped to answer the differences between the Eurocode 2 and the French National Annex concerning the prediction of the shear capacity of reinforced concrete slabs. The level of accuracy given by other shear dimensioning standards was also assessed: The American standard ACI 318-14, the AFCEN ETC-C 2010 code used for nuclear buildings, the fib-Model 2010 and the Critical Shear Crack Theory. Next, we evaluate the possibilities of a non-linear finite element analysis (EF) to reproduce the phenomenon of shear in slabs. An elastoplastic concrete model with damage was used and combined with a quasi-static analysis using an explicit resolution scheme. Appropriate nonlinear behavior laws of concrete with post-peak behaviors associated with an energy criterion were considered. The good agreement between the proposed model and the experimental results in terms of shear strength and failure modes allowed validating the proposed modeling. A parametric study was conducted based on the numerical proposed model with the same mechanical properties of concrete. Simplified laws allowing estimating the shear capacities according to the different parameters studied are proposed
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Nguyen, Anh Quan. "Evaluation non destructive du gradient de teneur en eau dans les structures en béton armé par résistivité électrique." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30380/document.
Анотація:
Nous proposons une nouvelle procédure de mesure permettant de tracer la courbe de résistivité en fonction de l'écartement électrode de courant-électrode de potentiel relié à la profondeur d'investigation et au gradient de teneur en eau. Les mesures de résistivité au droit des armatures sont réalisées et une procédure d'inversion permettant de remonter au gradient de résistivité est mise en place. Deux types de mesures ont été effectués expérimentalement, sur des dalles en béton armé et non armée. Deux types de gradient sont étudiés : le séchage et l'humidification. La présence de l'armature diminue significativement la résistivité à cause d'un effet de court-circuit. Les mesures montrent l'intérêt de la procédure pour l'étude du gradient de teneur en eau. Pour la partie numérique la simulation a montré que la mesure de résistivité permet effectivement de déterminer le gradient de résistivité et de définir les paramètres électrochimiques de l'acier via le modèle de Butler-VolmerWe propose a new measurement procedure that allows drawing a resistivity curve as a function of the spacing between current electrode and potential electrode which is linked to the investigation depth and the water content gradient. The resistivity measurements above the rebars are performed and an inversion procedure to assess the resistivity gradient is carried out. For the experimental part two kinds of measurement are performed on concrete slabs (reinforced and unreinforced). Two gradient types are studied: drying and wetting. The presence of the reinforcement significantly decreases the measurement of the resistivity. The measurements show the interest of the proposed procedure for the study of the water content gradient. Two measurement results were considered in numerical analyses. The simulation shows that it is possible to assess the resistivity gradient and the electrochemical parameters of the rebar via the Butler-Volmer model
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Pontiroli, Christophe. "Comportement au souffle des structures en béton armé : analyse expérimentale et modélisation." Cachan, Ecole normale supérieure, 1995. http://www.theses.fr/1995DENS0005.
Анотація:
Pour déterminer la vulnérabilité et la ruine des structures en béton armé soumises à une onde de choc engendrée par une explosion, le centre d'études de Gramat (c. E. G. ) a développé un nouveau modèle de comportement pour le béton. Ce modèle isotrope, base sur la théorie de l'endommagement utilise deux variables scalaires d'endommagement afin de prendre en compte divers phénomènes tels que: la dissymétrie en tension et compression, le caractère unilatéral (ouverture-fermeture de fissures), l'existence de déformations anélastiques, les effets des vitesses de déformation et les effets de frottement. Couplé à une méthode de régularisation de la localisation, ce modèle permet d'assurer une indépendance des résultats vis à vis du maillage. La formulation explicite, sans processus itératif, de cette loi de comportement permet également d'obtenir une certaine rapidité (temps de calcul) et robustesse (instabilités lors de la rupture du béton) lors des simulations numériques. Afin de valider ce modèle de comportement du béton en dynamique, des essais de souffle sur des dalles circulaires en béton arme ont été réalises au c. E. G. A l'aide d'un tube a choc. Des comparaisons calculs/expériences montrent les capacités et possibilités de cette nouvelle formulation
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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.
Анотація:
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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Soyez, Laurent. "Contribution à l'étude du comportement des ouvrages de soutènement en sol renforcé, soumis à des charges d'exploitation ferroviaire (charges dynamiques et cycliques)." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596015.
Анотація:
Réseau Ferré de France et la Société Nationale des Chemins de Fer souhaitent mettre à jour le référentiel technique datant de 1985 régissant l'utilisation des ouvrages de soutènement en sol renforcé rapporté. L'objet de ce travail de thèse est l'étude du comportement des ouvrages en Terre Armée sous sollicitation ferroviaire, notamment en terme de déformation verticale. Dans le cadre de cette recherche, un programme d'essais de grande ampleur a été mis en oeuvre. Il s'appuie essentiellement sur un ouvrage expérimental en vraie grandeur associant un soutènement en Terre Armée et un remblai classique, ce dernier servant de référence. Une large gamme de sollicitations, incluant aussi des chargements statiques supérieurs ou égaux aux états de service, a permis la mise en évidence de l'influence de la fréquence de sollicitation sur la réponse de l'ouvrage et les effets de la fatigue entraînés par sept années de trafic ferroviaire. L'interaction sol - armature a été caractérisée au moyen d'essais d'extraction sous application d'efforts dynamiques. Deux modèles aux éléments finis, l'un, bidimensionnel discret et l'autre, tridimensionnel homogénéisé, ont été développés en tenant compte des enseignements tirés d'un concours de prévisions de la réponse de l'ouvrage soumis à un chargement statique. Un travail spécifique a été mené sur l'interface sol - armature. Enfin, un modèle physique centrifugé et une instrumentation adaptée ont été mis au point pour permettre un approfondissement de ce travail de recherche.
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Douk, Najib. "Approche numérique multi-échelle du renforcement de structures par matériaux composites textile-mortier (TRC) vis-à-vis de sollicitations thermo-mécaniques extrêmes (incendie)." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEE003.
Анотація:
La tenue des ouvrages vis-à-vis de l’incendie constitue une problématique d’actualité à forts enjeux à la fois sociétaux, scientifiques et techniques. Aussi, le recours à la réhabilitation du patrimoine bâti, notamment pour prolonger la durée de vie des ouvrages, est une technique à la fois ancienne mais régulièrement renouvelée au gré de l’évolution des matériaux disponibles dans un cadre souvent contraint (volet financier, technique, environnemental, énergétique…Etc.) Cette thèse à caractère numérique apporte une contribution par rapport à l’utilité du renforcement des éléments de structures en béton armé par TRC face aux incendies. La revue de l’état de l’art actuel a démontré que le renforcement des éléments de structure face aux incendies se limitait à certaines solutions peu fiables telles que le renforcement par CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Dans la bibliographie actuelle, il n’y a que très peu d’études qui traitent des éléments de structure renforcés par TRC face au feu. Dans ce travail de thèse, une modélisation numérique thermo-mécanique de poutres en béton armé renforcées par TRC sera explorée. Les deux facettes thermique et thermomécanique seront établies séparément puis elles seront couplées. La démarche retenue consiste à valider dans un premier temps un modèle thermique « macroscopique » pour le béton via des confrontations numérico-expérimentales. Les résultats du volet thermique sont, dans un deuxième temps, injectés dans un modèle thermo-mécanique d’une poutre renforcée par un TRC. La finalité des modèles numériques est de mieux appréhender la tenue des éléments de structure (poutres en béton armé) renforcés par composites TRC et identifier, en creux, les voies d’amélioration de cette techniqueThis study addresses the state-of-the-art development and current understanding of reinforced concrete beams strengthened with TRC (Textile Reinforced Concrete) under thermo-mechanical loading, specifically in the case of fire. The present work is divided into several parts. The numerical work presented in this thesis contributes to the reinforcement of reinforced concrete structures using TRC in fire scenarios. A review of the current state of the art reveals that structural reinforcement in fire situations is largely reliant on unreliable solutions such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Moreover, there is a scarcity of studies in the current literature regarding structural elements reinforced by TRC in fire conditions. This thesis focuses on thermo-mechanical numerical modeling of reinforced concrete beams reinforced with TRC. Two separate numerical models for thermal and thermomechanical analyses will be established and subsequently coupled. The4 development of the numerical models will proceed in two parts: first, a thermal component, followed by a thermomechanical component. Every thermal numerical investigation is founded on a certain degree of theory derived from the scale and phenomenology described. For concrete, two main scales of thermal modeling can be listed: microscopic, which considers concrete as a multi-phase porous material (solid, liquid, and gas), and macroscopic, which treats concrete as a homogeneous material. The thermal aspect of this work will be validated at the macro-level through numerical-experimental comparisons. The results of the thermal component will then be integrated into a thermo-mechanical model of a beam reinforced with TRC. The numerical models of the present work seek to enhance the understanding of the thermomechanical mechanisms involved in TRC reinforcement, such as the effect of bonding methods, the number of TRC layers, and failure causes. Furthermore, another section is dedicated to TRC reinforcement effects with thermal protection
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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.
Анотація:
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 dynamiquesIn 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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Germain, Olivier. "Contribution à l'analyse du comportement et au dimensionnement des colonnes élancées en béton armé." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2006. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210894.
Анотація:
Aujourd’hui, la technologie du béton ayant fortement évolué, il est, sous certaines conditions, réaliste de construire des éléments structuraux en béton ayant à la compression une résistance de 90N/mm² voire nettement plus. En conséquence, l’ingénieur concepteur peut être amené dans le cadre du dimensionnement des colonnes à en diminuer les dimensions transversales pour des raisons esthétiques ou d’encombrement. Inévitablement, cette diminution de la section transversale induit une augmentation de l’élancement et augmente ainsi les risques des instabilités de flambement.
A cette question de flambement, il faut adjoindre l’influence d’une préconception qui veut qu’une structure en béton à haute résistance soit moins ductile qu’une structure construite avec un béton normal !De ceci résulte la question à la base de ce travail :
« Peut-on arriver à diminuer la section transversale d’une colonne en utilisant des résistances de béton plus élevées tout en imposant la même valeur de capacité portante et en ne réduisant pas leur ductilité ?»
Afin de répondre à cette question, le travail s’est articulé autour de deux axes essentiels qui sont d’une part une campagne d’essais (afin d’obtenir des résultats fiables) sur 12 colonnes en béton armé à haute résistance (90N/mm²) d’élancement 74 et 82 dont l’excentricité de la charge est une variable, et d’autre part l’implémen- tation de deux programmes informa- tiques utilisant le principe de l’analyse au second ordre en vue de réaliser une étude paramétrique dont l’excentricité, la hauteur des colonnes, la proportion d’acier, la résistance du béton sont les variables.
Trop souvent encore, les ingénieurs de bureau d’études hésitent à effectuer un calcul au second ordre et placés devant la question des dimensions de section à donner à une colonne de hauteur et de capacité portante imposées, déterminent celles-ci pour se satisfaire d’un calcul au 1er ordre. Au terme de notre étude, nous avons montré que cette approche est loin d’être optimale, qu’il est possible, au prix d’un calcul au second ordre (mais il est fait à l’ordinateur), de tirer profit d’une augmentation de la résistance du béton pour réduire les dimensions des sections et aboutir en toute sécurité à un dimensionnement plus économique en consommation de matériaux (acier, béton, ciment).
Doctorat en sciences appliquées
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Aouameur-Mesbah, Amel. "Analyse non-linéaire matérielle et géométrique des structures coques en béton armé sous chargements statiques et dynamiques." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529774.
Анотація:
Les éléments de coques multicouches ont montré une grande efficacité dans l'analyse non linéaire des structures. A l'origine, ces éléments avaient été développés pour des lois de comportement spécifiques au béton et à l'acier. Leur généralisation à l'analyse des structures dont le comportement est régi par des lois de comportement à variables internes (plasticité, élasto-visco-plasticité, endommagement) constitue le propos de ce travail de thèse. Issus de l'approche semi-globale, les éléments de coques multicouches permettent de rendre compte des phénomènes non-linéaires tant matériels que géométriques pour l'analyse des structures constituées de coques, sous divers chargements, avec un temps de calcul raisonnable. Dans une première partie, nous développons ces éléments dans le cadre de l'hypothèse des petites perturbations. Une extension est ensuite présentée en intégrant les effets non-linéaires géométriques. Une description lagrangienne actualisée avec un traitement semi-tangentiel des paramètres de rotation est utilisée à cet effet. Dans une seconde partie, nous présentons dans un cadre général, l'aspect théorique ainsi que le traitement numérique des lois de comportement à variables internes. A partir de là, un ensemble de lois de comportement à variables internes permettant la modélisation des comportements de l'acier et du béton sous divers chargements, est présenté. Le but étant d'utiliser ces modèles au sein des éléments finis de coques multicouches, pour le calcul de structures coques en béton armé soumises à des chargements statiques et dynamiques. Une attention particulière est portée sur la condition de contraintes planes d'une part dans le schéma d'intégration des contraintes, et d'autre part dans le calcul du tenseur de comportement tangent. Enfin, les développements effectués sont implantés dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC. Au travers d'exemples d'applications numériques, nous précisons le domaine d'application ainsi que les limites des outils proposés.
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Therrien-Truchon, Julie. "Comportement sismique des murs de remplissage en maçonnerie de tuiles structurales d'argile." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/5503.
Анотація:
The province of Quebec, in Canada, is located in a stable region of the North American tectonic plate. But some zones are seismically active. Moreover, Montreal City has the second highest urban seismic risk in Canada. Although it is now recognized that unreinforced masonry (URM) is vulnerable to earthquakes, many URM buildings are critical infrastructures built before provisions were made for seismic loading. A research project has been undertaken to improve understanding of unreinforced masonry seismic behaviour. It is part of the Canadian Seismic Research Network (CSRN) for the seismic evaluation and rehabilitation of critical infrastructures. This research project, consisting of three main parts, is a reference document to be used in future research work. The first part consists of a review of literature on the seismic behavior of unreinforced masonry, specifically on masonry, the effects of time, and various types of masonry works. Next, special attention is devoted to the description of failure modes. Finally, a review of factors influencing the seismic performance of masonry walls is carried out by using the following four specific properties: stiffness, strength, deformation capacity and energy dissipation capacity.The in-plane and out-of-plane loadings of masonry walls with and without frames are discussed separately. There are some behaviour similarities between a wall without a frame and an infill wall. The second part consists of the experimental evaluation of the in-plane cyclic behavior of a steel frame infilled with structural clay tile masonry wall that is representative of a first floor external back wall of a typical school built in Quebec in the 1950's. Its development is based on structural inventories for vulnerability assessment. Results are analyzed according to stiffness, strength, deformation capacity and energy dissipation capacity of the experimental specimen. Some characterization testing has been done to determine properties of masonry such as compressive strength, modulus of elasticity and Poisson's ratio. Unlike the characterization results, the experimental wall has shown a reserve capacity after masonry cracking. The third part aims to validate the capacity of the SeismoStruct's masonry model to predict the experimental response of infill walls specimens. This model, developed by Crisafulli, is based on the equivalent strut concept often used for infill wall modelisation. Experimental data obtained in this project and a similar project are used to verify whether this model could be used in practice with rational settings for the seismic evaluation of a building.The methodology used did not yield satisfactory predictions.
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Polania, Elliot. "Contribution à l'étude du comportement des planchers composites poutres - dalles alvéolées préfabriquées en béton." Toulouse, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAT0019.
Анотація:
Les dalles alvéolées s'appuient généralement sur des voiles, des poutres en béton armé ou précontraint, voire métalliques. Ces poutres fléchissent, provoquant la déformation transversale des dalles alvéolées ainsi que des contraintes de cisaillement transversal. Ce mécanisme est à l'origine d'une diminution de la résistance à l'effort tranchant des dalles alvéolées pouvant aller jusqu'à 70 %. À l'opposé, lorsque les déformations de flexion transversale sont négligeables, les dalles alvéolées jouent le rôle de table de compression de la poutre, augmentant ainsi la résistance en flexion et à l'effort tranchant de la pièce. Il est donc essentiel de connaître le comportement des planchers composites poutres-dalles alvéolées pour utiliser des méthodes de dimensionnement adaptées à leur fonctionnement et simples à mettre en œuvre. Une approche couplée modélisation numérique-expérimentation a été choisie. La première partie est consacrée à l'étude numérique qui a permis de mettre en évidence la diminution de la résistance à l'effort tranchant suivant la rigidité de flexion du support. La deuxième partie rapporte les résultats de deux essais à échelle 1 différant par la rigidité de flexion de la poutre support. Ces essais ont permis de valider le modèle numérique et de construire un modèle analytique simpleHollow core slabs are generally supported by walls reinforced or prestressed concrete beams or metallic beams. Depending of the bending rigidity and forces applied on the floor, beams bending inducing a transversal deformation of hollow core slabs, so leading to transversal shear stresses. This mechanism is the cause of the reduction of shear strength of hollow core slabs, being able to go up to 70%. Contrary to, when hollow core slabs are supported on rigid supports, the hollow core slabs behave as a compression flange of the beam, thus increasing the bending and shear resistance of the composite T beam. It is essential to know the real behaviour of composites floors in order to elaborate simple and reliable design methods easy to apply. For that a coupled approach numerical simulation and experimentation has been chosen. The first part is dedicated to the numerical study of composites floors' behaviour. We could thus define the experimental tests and highlight the decrease of the shear strength according to the flexural stiffness of the support. The second part deals with the experimental study of the composites floors' behaviour. Two full scale tests have been carried out. The flexural stiffness of the support is the only difference. Those tests first allow validating the numerical results and second to highlight the decrease of the hollow core slabs' shear strength