Stratégie de modélisation pour suivre des fissures existantes dans une structure en béton armé précontraint

Strategy of modeling to follow existing craks in a reinforced concrete structure

• Auteur / Autrice : Eric Lefebvre
• Direction : Frédéric Feyel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance le 13/12/2016
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Besson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Feyel, Ludovic Jason, Sylvie Michel-Ponnelle
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christian La Borderie, Yann Monerie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déformations (mécanique)

Fluage

Béton

Fissuration

Béton précontraint

Béton armé -- Fissuration

Mots clés libres

Béton armé

Fissuration

Élément cohésif

Décohésion acier-Béton

Déformations différées

Structure en béton précontraint

Reinforced concrete

Crack

Cohesive element

Steel-concrete bond

Delayed strains

Résumé

Nous avons donc proposé dans cette thèse une stratégie pour suivre l’évolution des fissures dans une structure en béton précontraint. L'objectif principal est de définir des briques de modélisation permettant d'étudier le comportement des fissures dans les enceintes de confinement des centrales nucléaires. Chaque brique de modélisation permet ainsi de représenter un phénomène non-linéaire présent dans ces structures : la fissuration du béton, les grilles d'armatures, les cables de précontrainte, la décohésion de l'acier dans le béton ainsi que le vieillissement du béton. Elles ont été validées grâce à plusieurs essais expérimentaux et appliquées à différentes zones. de l'enceinte de confinement pour simuler l'amorçage et la propagation des fissures. Enfin, une stratégie pour définir un état initialement fissuré a été développé à l'aide de ces différentes briques ainsi qu'une méthode de zoom pour reproduire les conditions limites de la précontrainte et la montée en pression sur une partie de l'enceinte.

The difficulty of predicting cracks on reinforced concrete structures is due to the heterogeneity of the concrete and the dependence on environmental boundary conditions. To overcome this problem, we introduce directly a potential crack at the initial time, using cohesive zone models. A major difficulty will be to juggle the cohesive zone models describing cracking and the phenomena of creep and drying, and thus to consider three types of nonlinearities appearing in the calculation : cracking, decohesion of steelconcrete and creep. We also propose a strategy to represent an initially cracked structure. In this thesis, the crack behavior in different parts of the confinement building are modeled using the above described method.