Contribution à l'analyse des pièces fléchies en béton arme sous chargements monotone et cyclique : développement et validation de modelés élastoplastiques

= Contribution to the analysis of reinforced concrete flexural elements submitted to monotonic and cyclic loading : construction and validation of elastoplastic models

• Auteur / Autrice : Mourad Djerroud
• Direction : Jean-Marie Reynouard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bétons et structures
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : URGC-LBS - Bétons et Structures (Lyon, INSA1987-1995)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasticité

Éléments finis, Méthode des

Béton armé -- Fissuration

Résumé

La construction d'un modèle numérique simple et performant traduisant d'une réaliste le comportement des structures en béton armé reste actuellement le centre d'intérêt d1 une recherche intense, surtout quand il s'agit d'éléments ' de structure soumis à des sollicitations cycliques. Nous nous proposons, dans ce travail, d'apporter une contribution à l'analyse non-linéaire matérielle des structures en béton armé en forme de plaques et poutres soumises à des sollicitations monotones jusqu'à la ruine ou à des sollicitations cycliques alternées. La première partie présente une synthèse des travaux antérieurs et justifie, a priori, les hypothèses et les choix retenus. La deuxième partie est consacrée à la construction des modèles rhéologiques basés sur la. Théorie incrémentielle de la plasticité. Il s'agit d'un modèle unidimensionnel de poutre et de trois modèles en contraintes planes qui sont les modèles de NADAI, de CHEN et CHEN et d' 0TTOSEN. Tous ces modèles sont développés en chargement monotone et en chargement cyclique. Dans la troisième partie, nous développons les outils numériques utilisés : les éléments choisis (DKT, élément iso-paramétrique d1 Ahmad, élément poutre de Bernoulli,. . . ), la technique d'intégration dans 11 épaisseur, la stratégie de résolution de Newton-Raphson. La dernière partie est consacrée à la confrontation des résultats obtenus avec ceux issus des modélisations numériques ou des essais expérimentaux. Elle permet de montrer les capacités et les limites des modèles proposés.

The construction of a simple and efficient model, representing in a realistic fashion the behaviour of reinforced concrete structures, remains the object of intensive research, particularly concerned with structural elements subjected to cyclic loading. Our objective, within this study, is to contribute to the material non-linear analysis of plate and beam-shaped reinforced concrete structures subjected to monotonic loads up to failure, or to cyclic inverted loadings. The first part presents a state-of-the-art of the previous studies, and justifies, beforehand, the assumptions and choices selected. The second part deals with the construction of the constitutive models based on the incremental plasticity theory. It concerns a mono-dimensional beam model and three plane -stress models : those of NADAI, CHEN & CHEN and OTTOSEN. All these models are developed towards monotonic and. Cyclic loading. In the third part, we develop the numerical tools needed : the chosen elements (DKT, iso-parametric Ahmad element, Bernoulli's beam element,. . . ) the integration over the thickness, the Newton-Raphson solving procedure ; the last part is dedicated to the confrontation of the results obtained through the numerical simulation with those coming from various experiments. The performance and limits of the proposed models are then established.