Cisaillement dynamique de murs en béton armé : modèles simplifiés 2D et 3D

Dynamic shear loading of reinforced concrete walls : simplified 2D and 3D modelling

• Auteur / Autrice : Panagiotis Kotronis
• Direction : Jacky Mazars
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Murs en béton

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Cisaillement (mécanique)

Béton armé

Résumé

Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse portent sur une stratégie de modélisation simplifiée des structures en béton armé soumises à des chargements de type dynamique et s'inscrivent dans le programme Européen ICONS - TMR. La modélisation de la maquette CAMUS III du programme est premièrement effectuée en utilisant des éléments 2D poutres multicouches et des lois uniaxiales locales. Une nouvelle stratégie de modélisation simplifiée 2D pour des voiles soumis à des cisaillements dynamiques est ensuite présentée. Le concept du Béton Armé Equivalent (BAE) est fondé sur une équivalence milieu continu milieu discontinu en treillis. Des lois locales uniaxiales sont utilisées pour le béton et les armatures. Le BAE est validé avec les résultats expérimentaux des maquettes T5 et T12 du programme SAFE et la maquette du programme NUPEC. Les problèmes 3D sont finalement abordés avec le développement d'un élément fini poutre multifibre Timoshenko valable pour des sections quelconques (hétérogènes et sans symétrie). La solution adoptée est celle d'un élément fini à deux nœuds avec des fonctions de forme de degré supérieur pour les déplacements et les rotations. L'élément est présenté en détail ainsi que sa validation à partir des résultats expérimentaux (poteaux sous chargement cyclique, murs en U du programme ICONS).

This Ph. D, part of the ICONS – TMR European program, deals with the development of simplified modelling strategies for simulating the non linear behaviour of reinforced concrete structures submitted to dynamic loadings. The modelling of the CAMUS III mock-up of the program is presented using 2D multilayered beam elements and uniaxial local models. A new model, the Equivalent Reinforced concrete model (ERC) is developed afterwards for simulating dynamic shear. ERC uses bar elements to model the continuous medium and is validated with the results of the T5 and T12 mock-ups (program SAFE) and the NUPEC experimental program. 3D problems are finally discussed with the development of a Timoshenko multifiber beam element that uses higher order shape functions for displacements and rotations. Comparisons with experimental results (columns under cyclic loading, U shaped-shear walls of the program ICONS) show the well funding of the approach.