Thèse soutenue

FR
Auteur / Autrice : Ali Alnajim
Direction : Ahmed Mébarki
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil. Structures
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Résumé

FR  |  
EN

Dans les applications du génie nucléaire, dans l'évaluation de la sécurité, dans les grands bâtiments et dans les tunnels, en particulier, les incendies récents dans les tunnels européens (Channel, Mont-Blanc, Great Belt Link, Tauern), l’évaluation de la performance du béton lorsqu’il est soumis à des températures extrêmes est d’un grand intérêt. Dans ces accidents, les tunnels ont présenté un endommagement très important (éclatement) au niveau des sections affectées dans les éléments en béton. En fait, quand le béton est exposé à des empératures pouvant dépasser les 1000°C, des transferts de chaleur et des transports de masses fluides ont lieu dans le matériau ce qui cause des expansions thermiques et le développement de pressions de pores. Aussi, dans cette gamme de température, la microstructure du béton est soumise à des modifications physico-chimiques qui influencent fortement son comportement. Ces phénomènes affectent alors l’ensemble des propriétés matérielles du béton : thermiques, hydriques et mécaniques. Dans de telles conditions sévères, une analyse complexe est alors requise. L’objectif de cette étude est donc de développer un modèle numérique capable de prédire les comportements Thermo-Hygro-Mécanique couplés du béton, intégrant les transformations Physico-Chimiques qui ont lieu dans ce milieu poreux partiellement saturé (THM - PC). Pour les transferts de chaleur et de masse (incluant liquide, vapeur et air sec), les équations constitutives de Fourier, Darcy et Fick et des équations d’état local sont utilisées. Le comportement fissurant du béton est décrit en utilisant un modèle élasto-plastique avec l’endommagement isotrope. De plus, des modèles de séchage et de fluage thermique transitoire ont également été pris en compte. Dans ce modèle mécanique, le concept de la contrainte effective, incluant les contraintes externes appliquées et les pressions de pores, a été utilisé. Ce modèle numérique a été incorporé dans le code d’éléments finis CAST3M. Après avoir vérifié la validité des différents couplages élémentaires décrits par le modèle, des simulations ont été effectuées dans un cas mobilisant, simultanément, l’ensemble des couplages