Thèse soutenue

Résistance en fatigue des dalles de béton armé fissurées des ponts mixtes

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Auteur / Autrice : Guillaume Ranc
Direction : Pierre Rossi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux et structures
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC

Résumé

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Ce manuscrit traite de la résistance en fatigue des dalles en béton armé, fissurées par retrait empêché. La connexion entre la dalle et la charpente métallique est responsable de la formation de contraintes de traction qui dépassent la résistance du béton. L'ouverture de ces fissures est fréquemment de 0,1 à 0,3 mm et parfois de 0,4-0,5 mm. Un programme expérimental a été mis au point afin d'acquérir des données sur l'influence de la présence de fissures traversantes sur le comportement en fatigue de dalles en béton armé. Six dalles ont été lestées pour évaluer la sécurité en fatigue et quantifier la dégradation des mécanismes de reprise de l'effort tranchant au droit des fissures traversantes. Cette étude se place purement sur le plan mécanique. L'endommagement initial a été obtenu grâce à la mise au point d'un essai de traction, qui permet d'assurer le contrôle de l'ouverture des fissures de corps d'épreuve de grandes dimensions. L'influence de la présence des armatures transversales sur la formation des fissures ainsi que la perte de l'effet de tension stiffening ont été mis en évidence lors de ces essais de traction. La flexion transversale s'avère être systématiquement le mode de ruine en fatigue. Des essais statiques ont été conduits sur les dalles 2 et 5 après les changements cycliques et ont permis d'identifier le poinçonnement comme mode de ruine statique. La résistance en fatigue des aciers à haute adhérence apparaît donc comme le paramètre essentiel conditionnant la tenue en fatigue des dalles soumises à la flexion. Les calculs en dalle homogène conduisent à surestimer les variations de contraintes dans les aciers longitudinaux et dans certains cas à sous-estimer celles des aciers transversaux. L'influence de l'ouverture des fissures sur le comportement en fatigue est présentée. L'intérêt de limiter l'ouverture des fissures traversantes pour améliorer la sécurité en fatigue est discutée et mis en évidence.