Contribution à la modélisation du béton vis-à-vis du vieillissement et de la durabilité : interaction des déformations de fluage et du comportement non-linéaire du matériau

• Auteur / Autrice : Amandine Berthollet
• Direction : Jean-Marie Reynouard, Jean-François Georgin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Béton

Modèles mathématiques

Béton -- Fissuration

Matériaux -- Fluage

Résumé

Les structures en béton peuvent présenter un état de fissuration croissant avec le vieillissement. Cette pathologie est inhérente à l'interaction mécanique des déformations de fluage et du comportement non-linéaire du matériau. Pour comprendre le processus engagé, la cinétique de fluage tertiaire et les caractéristiques de la fissuration sont étudiées en s'appuyant sur le comportement du béton soumis à l'effet de vitesse et sur la résistance intrinsèque/minimale du matériau obtenue à très faibles vitesse de chargement. La thèse propose une modélisation de l'interaction avec une loi viscoélastique - viscoplastique basée sur le schéma de DUVAUT - LIONS. Le couplage de la viscoélasticité avec la plasticité et l'introduction du paramètre fondamental de résistance intrinsèque constitue l'originalité du travail. La validation du modèle s'appuie sur des essais de compression de traction et de flexion et conclut sur la capacité à reproduire la fluage tertiaire et la progression des fissures.

Concrete structures can be exhibit a growth of the cracking state during aging. This pathology is inherent in the mechanical interaction between creep strains and non-linear behavior of the material. To understand this process, both tertiary creep kinetic and cracking characteristics are studied considering both the rate effect affected the concrete behavior and, the intrinsic or minimal strength of the material which, is reached at low loading rate. This thesis proposes a modeling for this interaction by way of a viscoelastic - viscoplastic rheological law based on DUVAUT- LIONS schema. A viscoelasticity- plasticity coupling and the introduction of the intrinsic strength as a fundamental parameter, bring the key idea of the modeling. Then, compressive, tensile and bending experimental tests are compared with numerical results to validate the constitutive relations and prove the performance of the model to reproduce the tertiary creep kinetic and the time - dependant crack evolution.