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Dissertations / Theses on the topic 'Béton précontraint'
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Raphael, Wassim. "Étude fiabiliste du fluage des structures en béton armé et précontraint." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2002. http://www.theses.fr/2002ECAP0878.
Full textAbstract:
Les déformations différées du béton, en particulier dues au fluage, peuvent avoir des conséquences préjudiciables dans les structures précontraintes. Or, les déformations observées sur les structures réelles sont souvent nettement plus importantes que les valeurs prévues. Dans le cadre de cette étude, une importante base de données expérimentales a été constituée. Une première partie du travail consiste à examiner la précision de certains codes de calcul du fluage : BPEL, CEB 78, CEB 90 et EUROCODE 2, en confrontant les résultats théoriques et expérimentaux. Pour tous ces codes, et dans la plupart des cas, la déformation de fluage est sous-estimée. A long terme, l'erreur peut atteindre parfois les 300%. C'est pourquoi, et à partir de la base de données, un nouveau modèle de calcul du fluage, le MPF, a été développé et permet d'obtenir des résultats très satisfaisants. . Dans le but d'effectuer une étude fiabiliste des codes de calcul mentionnés ci-dessus, et à partir d'une étude de sensibilité, des modèles probabilistes sont proposés pour les variables prépondérantes. Pour un élément comprimé de référence, une étude de fiabilité est alors effectuée pour évaluer l'influence des variabilités dans les modèles de fluage. Cette analyse confirme les résultats déterministes obtenus quant aux raisons de la mauvaise qualité des résultats donnés par les codes. L'approche fiabiliste est ensuite appliquée sur le cas du pont de Cheviré en France, où les flèches mesurées en extrémité des consoles, atteignent des valeurs excessives, dépassant de loin les valeurs prédites par le BPEL. Un couplage entre le logiciel de calcul des structures ST1 et le logiciel de calcul fiabiliste PHIMECA a été effectué. Cette étude montre le rôle de chacun des paramètres et permet d'expliquer en partie les écarts constatés entre les prédictions et la réalité. Elle montre également que l'Eurocode donne les meilleurs résultats, en comparaison avec les autres codes. Cette analyse est complétée pat une étude paramètrique sur le module d'élasticité du béton aisni que sur la contribution des granulats. L'approche du problème sous l'angle fiabiliste montre l'intérêt de cet outil et permet au concepteur de tenir compte de l'incertitude des codes de calcul dans la prédiction des déformations de fluage.
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Krayani, Abbas. "Contributions à la modélisation non linéaire du comportement mécanique du béton et des ouvrages en béton armé et précontraint." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2122.
Full textAbstract:
La connaissance de l’état mécanique du matériau et de son histoire de chargement (en tout point de la structure) est nécessaire pour évaluer l’étanchéité d’un ouvrage de confinement et par conséquent sa durabilité. Un modèle élastoplastique endommageable non local est développé pour reproduire le comportement mécanique du béton. Une méthode de régularisation est introduite sur la partie responsable de l’adoucissement pour éviter les problèmes numériques dus au phénomène de localisation de l’endommagement. La relation constitutive et son implantation numérique sont détaillées. La matrice tangente cohérente est dérivée, où la technique de la différenciation numérique est appliquée pour intégrer la relation constitutive de la plasticité et obtenir une convergence quadratique de la méthode de Newton-Raphson au niveau du point de Gauss et dans la solution du problème d’équilibre mécanique global. Les simulations effectuées ont montré la capacité du modèle à reproduire les comportements structurels classiques et complexes. Les comparaisons avec des modèles d’endommagement isotropes ont permis de mettre en évidence les améliorations apportées par l’introduction de la plasticité: le mode de rupture est correctement simulé (mode I et mode mixte) et la force ultime est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, nous présentons des modifications du modèle d’endommagement non local intégral afin de prendre en considération les effets du bord. Notre justification est basée sur des arguments micro mécaniques dans lesquels les interactions entre les micro fissures sont diminuées proche du bord libre<br>The knowledge of the mechanical behaviour of the material and its loading history (at any point of the structure) is necessary to evaluate the tightness of a containment structure and therefore its durability. An elastic plastic non local damage model is developed for modeling the mechanical behaviour of concrete. A regularization technique is introduced on the part responsible of the strain-softening behaviour in order to avoid the numerical problems due to the phenomenon of localisation of damage. The constitutive law and its numerical implementation are detailed. The consistent tangent matrix is derived, where the numerical differentiation technique is applied to integrate plastic constitutive laws and to obtain a quadratic convergence with the Newton-Raphson method at Gauss-point level and in the solution of the boundary value problem. Simulations have shown the capacity of the model to reproduce the classical and complex structural behaviour of concrete. The comparisons with the isotropic damage models illustrate the improvements achieved by introducing the plasticity to the damage formulation: the mode of failure is reproduced correctly (mode I and mixed mode) and the ultimate load is in good agreement with the experimental data. Finally, we present modifications of the classical non local damage model in order to take into account the boundary effects. Our justification is based on micromechanical arguments in which the interactions between microcracks are reduced nearby the free boundary
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Ulm, Franz-Josef. "Modélisation élastoplastique avec endommagement du béton de structure. Application aux calculs statiques et dynamiques de structures en béton armé et béton précontraint." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529366.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est l'étude prédictive par calcul aux éléments finis des effets de la fissuration à l'échelle de structures en béton armé et précontraint soumises à des chargements statiques, cycliques et dynamiques. Il s'agit d'une part de préciser les lois de comportement des matériaux constitutifs de ces structures, et d'autre part de développer des outils numériques adaptés. Pour la modélisation du comportement du béton, un modèle du comportement macroscopique est présenté, couplant la plasticité à l'endommagement. Pour la partie plastique, il s'agit d'adapter la loi élastoplastique au comportement spécifique du béton. La (micro)fissuration du matériau est représentée à l'échelle macroscopique en termes de déformations plastiques, et l'apparition et l'évolution du dommage par l'évolution de variables plastiques. En particulier, la porosité plastique modélise la variation irréversible de l'espace poreux connecté créé par (micro)fissuration. Cette signification physique est à la base du couplage phénoménologique de la plasticité et de l'endommagement : les effets du dommage sont modélisés par une variation des caractéristiques élastiques fonction de la variable d'endommagement choisie : la porosité plastique. Cette loi de comportement est utilisée au sein d'un élément fini particulier : l'élément poutre multifibre, issu de l'extension des approches multicouches au cas tridimensionnel. L'outil numérique développé permet de prendre en compte des phénomènes non-linéaires tant matériels que géométriques dans l'analyse de structures à poutres sous des chargement divers avec un temps de calcul raisonnable. Pour l'application au cas des structures en béton précontraint, la formulation prend en compte des déplacements relatifs (glissement) entre câble précontraint et béton : la précontrainte est traitée comme un problème de condition aux limites à l'interface acier-béton. Ces développements sont mis en oeuvre dans un code de calcul par éléments finis. Au travers d'exemples d'applications numériques, le domaine d'application et les limites des outils proposés sont précisés. Ces outils se veulent une aide à la conception pour les ingénieurs, dans les études prédictives des effets du dommage à l'échelle des structures.
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Said, Aly Marei. "Conception économique des ponts-routes en béton précontraint, travées simples, sections CPCI préfabriquées." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0004/MQ33889.pdf.
Full text
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Manalip, Hieryco. "Etude du comportement en flexion de poutres partiellement précontraintes en béton de hautes performances." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0016.
Full textAbstract:
L'objectif essentiel de ce travail est de contribuer a l'etude du comportement en flexion de poutres partiellement precontraintes en beton de hautes performances (bhp) a pourcentage de precontrainte variant de 0 a 100%. Celui-ci est defini ici par la proportion du moment de rupture equilibre par les seules armatures precontraintes, le reste l'etant par des armatures ordinaires. Les poutres ont ete soumises a un chargement croissant en vue de determiner leurs lois de comportement en deformation et en fissuration, et ce jusqu'a rupture complete. Il apparait que, dans les conditions de nos experiences, les elements armes, partiellement precontraints et precontraints en bhp se comportent de facon tres satisfaisante sous la sollicitation de flexion: il n'y a pas de probleme particulier par rapport au beton normal (bn). Les methodes habituelles de calcul des deformations, de la fissuration et de la charge de rupture sont tout a fait applicables au cas du bhp moyennant bien evidemment l'introduction des grandeurs physiques appropriees. Les pertes de precontrainte sont voisines de celles observees dans le cas du bn. Malgre le caractere fragile de la rupture en compression simple du bhp, ces essais ont montre que la ductilite en flexion des poutres en bhp se trouve largement augmentee par rapport a celle des poutres en bn
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Daviau-Desnoyers, Dominic. "Caractérisation et modélisation de l’évolution de la fissuration des bétons renforcés de fibres sous charge soutenue." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1048/document.
Full textAbstract:
L'intérêt grandissant des chercheurs et de l'industrie démontre l'énorme potentiel que les bétons renforcés de fibres (BRF) peuvent procurer aux ouvrages de béton armé. Afin de répondre aux enjeux modernes que pose la durabilité, il est nécessaire de maîtriser et d'anticiper les problèmes de fissuration. Ce projet de thèse a pour objectif d'identifier les mécanismes conduisant à la propagation de la fissuration sous charge soutenue, et de modéliser ces mécanismes par la méthode des éléments finis. Pour ce faire, trois programmes expérimentaux en plus des essais de caractérisation furent conduits sur des éprouvettes de différentes tailles en BRF : des poutrelles de 0.7 mètres ; quatre poutres de 4 mètres, une renforcée de fibres uniquement, une renforcée de barres d'armature traditionnelle, une de torons adhérents, et une de torons non-adhérents ; et enfin une poutre de 8 mètres. Les résultats permettent de comparer l'évolution du comportement global (flèche, complaisance, etc.) et du comportement local (ouvertures de fissures, nombre de fissures, etc.) pour trois grandeurs de poutres, et pour des conditions de renforcement différentes. Les résultats des essais sur les poutrelles montrent que la propagation de la fissuration gouverne la rupture des poutres en BRF soumises à des niveaux élevés de charge maintenue constante. Et qu'il existe une relation exponentielle entre les vitesses secondaires de flèche et d'ouverture de fissure et les niveaux élevés de charge maintenue constante. Les résultats des essais sur les poutres de 4 mètres montrent que le mécanisme moteur de la propagation de la fissuration des BRF sous charge soutenue conduisant à l'augmentation de la complaisance, et donc de l'évolution de l'endommagement global, est le même pour toutes les poutres, indépendamment du type de renforcement. De plus, la contribution de l'armature influence les vitesses secondaires de flèche une fois que l'efficacité du pontage des fibres diminue. La vitesse secondaire de flèche tend à diminuer lorsque la contribution du renforcement augmente. Finalement, la prédiction de l'évolution de la fissuration dans le temps dans le but d'accroître la durée de vie des structures est une perspective avantageuse et prometteuse que seuls les modèles numériques cohérents avec les mécanismes de fissuration des bétons peuvent offrir. À cet effet, un modèle numérique est proposé pour l'analyse de l'évolution de la fissuration des BRF sous charge soutenue à de hauts niveaux de chargement. Ce modèle est basé sur une approche probabiliste de la fissuration. Il a pour particularité de prendre en compte le rôle de l'hétérogénéité du matériau dans les processus de fissuration et notamment sur leur caractère aléatoire. La capacité du modèle numérique à prédire le comportement global et l'évolution de la fissuration est vérifiée à l'aide des résultats expérimentaux. Les résultats montrent que l'approche proposée est une des approches possibles pour simuler la propagation de la fissuration des BRF sous des niveaux élevés de chargement soutenu<br>The growing interest of researchers and of the construction industry demonstrates the enormous potential that steel fibre reinforced concrete (SFRC) may bring to reinforced concrete structures. In order to address modern durability concerns, it is necessary to control and anticipate cracking problems. This thesis aims to identify the thriving mechanisms of crack propagation under sustained loading, and simulate these mechanisms using a finite element approach. Three experimental programs were conducted on different SFRC specimen sizes: beams of 0.7 m; four beams of 4 m, one reinforced with steel fibres only, one with traditional reinforcement, one with bonded strands and one with unbonded strands; and one beam of 8 m. The results are used to compare the evolution of the global behaviour (deflection, compliance, etc.) and the local behaviour (crack openings, number of cracks, etc.) for three beam sizes and reinforcement conditions.For the small beams, the results show that crack propagation governs the failure of SFRC beams submitted to high sustained loadings and that an exponential relation exists between the secondary deflection and CMOD rates per unit load and sustained load levels greater than 60%, suggesting that the creep mechanism is the same regardless of the global or local scale of observation.For the 4 meters beams, the results show that the thriving mechanism of creep, resulting in the evolution of the compliance, and thus the evolution of the damage state under sustained loading, is the same for all beams, regardless of the reinforcement type. Moreover, the contribution of the reinforcement influences the secondary creep deflection rates once the efficiency of the bridging effect of fibres decreases. A greater contribution of the reinforcement leads to a lower secondary creep deflection rate.Finally, the prediction of the evolution of cracking in time in order to increase the lifetime of structures is an advantageous and promising perspective that only numerical models consistent with the cracking mechanisms of SFRC may offer. To this end, a numerical model is proposed to analyze the evolution of cracking of SFRC under high sustained loadings. This model is based on a probabilistic discrete cracking approach. The model takes into account the heterogeneity of the material in the cracking process, thus taking into account scale effects. The model is validated using the experimental results
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Lefebvre, Eric. "Stratégie de modélisation pour suivre des fissures existantes dans une structure en béton armé précontraint." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM069/document.
Full textAbstract:
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<br>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
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Arsenault, Guillaume. "ÉTUDE DIAGNOSTIQUE D'UNE STRUCTURE EN BÉTON, PRÉCONTRAINTE PAR POST-TENSION." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27528/27528.pdf.
Full textAbstract:
Le présent mémoire est issu d’une collaboration entre le Ministère des Transports du Québec (MTQ) et le Centre de Recherche sur les Infrastructures en Béton (CRIB) de l’Université Laval lors du réaménagement de l’échangeur Dufferin-Montmorency. La démolition de certaines structures dont la vie utile n’était pas à terme a permis de recueillir une grande quantité d’informations sur l’état d’une structure en béton précontraint du réseau autoroutier québécois. Dans le 5ième chapitre, on y regroupe les observations particulières sur les éléments de précontrainte qui sont habituellement inaccessibles pour l’inspection. Dans le 7ième chapitre, on propose une classification des conditions d’exposition des divers éléments structuraux investigués ainsi qu’une technique numérique pour la prédiction du temps nécessaire avant l’initiation de la corrosion. Les 8ième et 9ième chapitres regroupent les discussions sur l’état de cette structure qui a la particularité d’avoir une portion n’ayant jamais été mise en service.<br>This work has been possible due to collaboration between the Ministère des Transports du Québec and the Centre de Recherche sur les Infrastructures en Béton de Université Laval at the restructuration of Dufferin-Montmorency overpass. The demolition of structures that haven’t reached their total service life time allowed the production of a great quantity of information on a prestressed structure of the Quebecer road network. In chapter 5, observations on prestressed structures have been grouped. This kind of information is, most of time, unavailable on an existing structure due to impossible inspection. In chapter 7, a classification of different exposure conditions of the inspected structural elements is showed as well as a numerical technique for predicting the time before corrosion starts. The last two chapters relate discussions on the actual state of this structure which is particular because one section has never been exposed to traffic.
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Nait-Rabah, Ouahcène. "Simulation numérique du comportement non-linéaire des ossatures spatiales : application aux structures en béton armé, en béton précontraint et mixtes." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0151.
Full textAbstract:
Le recours à des formes de plus en plus élancées dans la construction allié à la tendance actuelle de dimensionnement aux états limites ultimes, conduit à considérer le comportement non-linéaire des structures. En conséquence le développement de méthodes d'analyse, sur ordinateur, prenant en compte le comportement réel des matériaux et de leur liaison, s'impose du fait de la complexité de la modélisation. En ce sens, plusieurs méthodes non-linéaires sont mises au point pour l'étude du comportement des ossatures planes chargées dans leur plan. L'étude entreprise vise plutôt à contribuer à l'analyse non-linéaire du comportement des structures spatiales formées d'un assemblage de barres (poutres et poteaux). Elle peut être décomposée en trois parties. La première consiste à élaborer une méthode d'analyse non-linéaire pour les ossatures spatiales, applicable en particulier pour les structures en béton armé et/ou précontraint. La non-linéarité est considérée sous ses deux aspects: mécanique (comportement non-linéaire des matériaux constitutifs) et géométrique (effets de second ordre dus aux déplacements). Dans cette méthode, la structure étudiée est modélisée par des éléments finis reliant deux nœuds à six degrés de liberté chacun. Les sections transversales de ces éléments sont définies par des contours polygonaux, ensuite décomposées automatiquement en tables trapézoïdales. La précontrainte, introduite par la méthode interne, est définie câble par câble, dont le tracé est représenté par des splines cubiques. La tension dans les câbles est évaluée en tenant compte des pertes instantanées. Le comportement de la structure est étudié pas à pas en appliquant les charges aux nœuds par incréments. La deuxième partie concerne le développement d'un logiciel, du calcul correspondant, constitué d'une association de modules écrits suivant les normes fortran 77. Ce logiciel se caractérise par la gestion dynamique de la mémoire centrale. De plus pour permettre à notre élément de poutre d'être utilisé par d'autres logiciels de calculs d'ossatures spatiale, une interface commune a été développée, celle-ci assure la liaison entre le logiciel et l'ensemble des modules non-linéaires de calcul de la matrice de rigidité d'un élément de poutre spatiale. Cette interface est constituée, d'une part de structures de données nécessaires à l'éxécution du paquetage modulaire, d'autre part de procédures d'accès à ces structures. La troisième concerne la confrontation de l'outil informatique ainsi développé à des résultats d'essais sur les structures en béton armé, en béton précontraint, mixtes et métalliques. Les vérifications effectuées ont porté sur des exemples de poutres continues, de poteaux isostatiques et de portiques simples.
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Chhun, Ponleu. "Modélisation du comportement thermo-hydro-chemo-mécanique des enceintes de confinement nucléaire en béton armé-précontraint." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30139/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la prolongation de la vie et de la démonstration de la sécurité des bâtiments des réacteurs nucléaires suite aux accidents graves de Tchernobyl (en Ukraine, 1986) et Fukushima (au Japon, 2011), le projet " Maitrise du confinement d'une enceinte en accident " (MACENA) soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) a été lancé depuis 2013. Les campagnes expérimentales et les travaux de modélisation dans ce projet sont basés sur une maquette expérimentale de confinement à l'échelle 1/3 nommée VeRCoRs qui est construite et surveillée par Electricité de France (EDF). Les principaux problèmes liés à l'exploitation à long terme des centrales nucléaires de plus de 50 ans sont le vieillissement du béton et la perte de précontrainte puisque l'enceinte de confinement est en béton précontraint. Ces phénomènes conduisent à un risque de fissurations qui pourraient être déterminant si les conditions induites par l'"Accident de Perte de Réfrigérant Primaire" (APRP) sont maintenues pendant plusieurs semaines. Les caractéristiques des matériaux de construction de l'enceinte de confinement nucléaire peuvent également avoir été modifiées par les chargements avant l'APRP, conduisant éventuellement à une réduction des propriétés mécaniques (fissuration précoce, test de mises en pression, effet du séchage). Les conditions pendant l'APRP, c'est-à-dire l'augmentation de la température et de la pression relative de la vapeur dans l'enceinte, peuvent ensuite faire propager ces fissures. Ainsi, les capacités de confinement dépendent de l'histoire des sollicitations depuis le coulage du béton. Dans ce contexte, cette thèse présente une stratégie de calcul pour considérer l'accumulation de l'endommagement en utilisant un seul modèle mécanique depuis le jeune âge jusqu'à l'APRP, ce modèle est toutefois inclu dans un contexte global de modélisation faisant appel à d'autres modèles multiphysiques destinées à fournir les facteurs influents les plus importants tels que le degré d'hydratation, la température ou l'humidité. Ainsi, plusieurs modèles sont étudiés, améliorés ou testés dans ce travail de thèse : le premier modèle est consacré à la prédiction du degré d'hydratation, de la température, de la teneur en eau et de la porosité du béton au jeune âge, le second permet de suivre l'évolution de la température et de la saturation en eau en condition thermo hydrique ambiante ou proche des conditions APRP. Le modèle mécanique utilise les résultats des deux précédents pour estimer les déformations différées du béton, la relaxation des fils précontraints, et le risque de fissuration. Cette méthodologie d'analyse a été mise au point pour éviter la perte d'information concernant l'état du matériau tout au long de la vie de la structure. Les principaux avantages de la méthodologie sont la possibilité de considérer automatiquement l'accumulation de l'endommagement depuis le jeune âge jusqu'à l'APRP d'une part et d'autre part les améliorations apportées au modèle matériau pour qu'il soit utilisable en conditions APRP, qui améliore la qualité de modélisation, y compris pour le jeune âge<br>In the context of life extension and safety demonstration of nuclear reactor buildings following the severe accidents of Chernobyl (in Ukraine, 1986) and Fukushima (in Japan, 2011), the "Confinement Assessment of a vessel during an Accident" (MACENA) project supported by the French National Research Agency (ANR) has been initiated since 2013. The experimental campaigns and modelling works of this project are based on an experimental containment vessel mock-up at scale 1/3 named VeRCoRs which is constructed and monitored by Electricity of France (EDF). The main issues for long-term operation of nuclear power plants that have more than 50 years old consist of ageing mechanisms in concrete and prestressing losses, as the internal concrete wall is prestressed with steel wires. These phenomena influence the cracking occurrence that can be significant if the "Loss-of-coolant accident" (LOCA) induced conditions are maintained for several weeks. The material characteristics of nuclear containment building can be modified by the loading prior to the LOCA, leading possibly to a reduction of tensile strength (early cracking, pre-operational pressurization test). The loadings during the LOCA i.e. increase of temperature and vapour relative pressure can then propagate the cracks. Thus, the material properties depend on the solicitation history since the concrete pouring In that context, this PhD thesis introduces a computational strategy adopted to consider the damage accumulation using a single mechanical model from the early age until the LOCA. Considering the effect of chemo-physical of the concrete on the response of this mechanical model along the life of the structure requires the preliminary prediction of the evolution of chemical, thermal and hydric state from casting to later ages, including the LOCA. Several multiphysics models are studied, improved or tested in this thesis work: the first model is devoted to predicting the hydration degree, temperature, water content and porosity of concrete at an early age; the second allows to follow the evolution of temperature and water saturation for later ages (ageing period and effects of the LOCA conditions on the thermal and hydric state of concrete). The mechanical model uses the results of the two previous ones to estimate the delayed deformations of concrete, the relaxation of prestressing wires, and the risk of cracking. This methodology was developed to avoid the loss of information relative to material state throughout the life of the structure. The main advantages of the methodology are the possibility to consider automatically the accumulation of damage until the LOCA on the one hand and on the other hand the improvements made to the material model to be used in the LOCA conditions, which improve the modelling quality, especially during the early age
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Dérobert, Xavier. "Méthodes d'auscultation électromagnétique du béton armé et précontraint par radiométrie et imagerie active microonde." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10090.
Full textAbstract:
Un des objectifs de recherche du laboratoire central des ponts et chaussées, dans le domaine des ouvrages d'art, concerne l'étude et le développement de techniques de contrôle non destructif. Les ouvrages en service subissent au cours du temps des agressions extérieures, dues au climat et au trafic toujours en évolution. Ces conditions imposent une surveillance périodique pour répondre aux problèmes de sécurité vis à vis des usagers. La première partie de l'étude réalisée porte sur la fiabilité du contrôle d'injection de coulis dans les gaines de béton précontraint par radiométrie microonde, qui consiste en la mesure du bruit thermique émis par le béton. Ce travail aborde l'influence de la teneur en eau dans le béton sur le signal radiométrique génère lorsque l'on chauffe localement la gaine. Les études théoriques et expérimentales montrent que pour obtenir une modélisation correcte, il est nécessaire de tenir compte du gradient de permittivité du béton dans le calcul des paramètres de couplage entre l'antenne microonde et le milieu. La deuxième partie porte sur une nouvelle méthode d'imagerie microonde active appliquée à la détection des aciers dans le béton armé, au moyen de l'étude d'un algorithme d'inversion probaliste appelé la méthode de recuit simule. Le travail montre, dans le cas de la présence d'une (puis de deux) barre(s), que la méthode de recuit simule est bien plus performante qu'un algorithme itératif classique. Elle nécessite toutefois l'utilisation d'une fonction coût adaptée à l'application dont l'enveloppe permet à l'algorithme de converger de façon probabiliste vers la solution.
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Hammadi, Hichem. "Précontrainte et architecture." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20028.
Full textAbstract:
Le travail presente dans cette these est consacre a l'etude de la relation entre precontrainte et architecture. La premiere partie est consacree a une etude historique de la precontrainte mettant en evidence le passage d'une utilisation implicite a une utilisation explicite de ce principe constructif dans la phase de conception des ouvrages. L'articulation entre ces deux phases se situe dans le travail realise par e. Freyssinet pour l'application de la precontrainte au beton ; l'importance de ce travail est telle qu'elle a conduit certains a penser que la precontrainte ne pouvait etre utilisee qu'avec ce materiau, ce que dement le developpement ulterieur de recherches et de realisations utilisant le principe de la precontrainte. L'examen du concept de precontrainte est traite dans une deuxieme partie en etudiant les differents parametres constitutifs des processus de conception de systemes constructifs: forme, force, structure, materiau, technologie. L'objectif de cette partie est de clarifier l'importance relative de ces differents parametres et de leurs couplages afin d'aider les concepteurs qui souhaitent tirer parti de la precontrainte dans un processus de conception. La relation entre architecture et precontrainte fait l'objet de la troisieme partie. Quelques exemples significatifs mettent en evidence l'elargissement du champ des solutions constructives qu'offre la precontrainte aussi bien dans le domaine du beton que dans beaucoup d'autres comme en particulier le domaine des structures legeres avec une ouverture sur les possibilites d'asservissement du niveau de la precontrainte
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Oualha, Mohamed. "Contribution à l'étude des ponts à dalles pleines en béton précontraint renforcé de fibres métalliques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6200.
Full textAbstract:
Suite à la destruction du Concorde Viaduc à Montréal en 2006, le Ministère des Transports du Québec (MTQ) a exigé une armature de cisaillement supplémentaire même s'il n'est pas nécessaire dans les calculs. L'objectif principal de ce projet de recherche est de développer une dalle structurale précontrainte sans armature passive et d'étudier la possibilité de remplacer l'armature transversale minimale de cisaillement exigée par le Ministère des Transports du Québec (MTQ) par des fibres métalliques pour une meilleure ductilité tout en gardant le même niveau de fiabilité structurale Le projet de recherche consiste à étudier le comportement en cisaillement de dalles en BFM. Il vise à examiner l'influence du renforcement par fibres métalliques sur la capacité et la ductilité de dalles en béton armé ou précontraint. L'étude expérimentale de ce projet de recherche se divise en trois parties : i) des essais de caractérisation "des matériaux, ii) des essais sur la zone d'ancrage, iii) des essais de cisaillement sur dalles structurales qui visent à étudier le comportement à l'effort tranchant des dalles en béton précontraint renforcé de fibres métalliques.
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Charotte, Lucie. "Auscultation des gaines de post-tension : méthode non destructive par radar dans le béton précontraint." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25296.
Full textAbstract:
Ce projet porte sur l’auscultation des gaines de précontrainte dans les ouvrages en béton précontraint. Après une mise en contexte présentant la précontrainte à l’aide de la post-tension, une étude bibliographique a été menée afin de trouver la méthode d’auscultation la plus appropriée à la détection des vides de coulis. La méthode d’auscultation par ondes radar a été retenue puis étudiée afin d’en dégager les limites et ainsi de concevoir un processus d’essais et de mesures concluant. Cette orientation du projet résulte de l’étude des méthodes d’auscultation mais aussi du choix des gaines de précontrainte en plastique qui ont été jusqu’ici peu étudiées en regard de leur auscultation et dont le marché est en plein développement. Aux termes de cette première phase d’étude, il a été choisi de réaliser 7 corps d’épreuve en béton identiques contenant 2 gaines de précontrainte présentant des remplissages variables de coulis de ciment et des positions diverses au sein des échantillons de béton. Ce projet a permis l’acquisition de connaissances nouvelles sur la localisation par ondes radar des gaines de précontrainte plastique. La profondeur limite à laquelle les gaines peuvent être détectées en fonction de la fréquence de l’antenne a pu être déterminée à l’aide de mesures sur les échantillons. L’impact de la variation du diamètre, de la présence d’armature passive et de la proximité de deux gaines de précontraintes sur la détection des gaines a également été étudié. L’étude du remplissage des gaines donne des perspectives de recherche pour d’améliorer la performance de l’analyse de la mesure radar et de son utilisation pour la détection des vides de coulis souvent responsables de la dégradation des câbles de post-tension. En effet, quatre cas de remplissage ont pu être étudiés : gaines vides, gaines remplies de coulis, gaines contenant des torons et gaines contenant du coulis et des torons avec plusieurs niveaux de remplissage.<br>This project focuses on auscultation of post-tensioning ducts in prestressed concrete structures. After some background on prestressing, a literature review was conducted to select a non-destructive assessment method that would be most appropriate for detecting grout voids. Following the review, the auscultation radar method has been selected and examined in detail in order to identify its limitations and to propose and implement an appropriate experimental testing program. The selection of the method was not solely based on the litterature review but was also dictated by the choice to concentrate the study on plastic ducts. Althougth these ducts are relatively new on the market, it is expected that, in a near future, they will become commonly used in high aggressive environment. Seven concrete block samples containing 14 identical prestressing plastic ducts were injected with cimentious grout with different filling degree (no grout to entirely fill duct) and were installed at different locations within the concrete samples. This project is a first step towards improving our detection knowledge of plastic prestressing ducts by the radar method. Nevertheless, the study of the influence of ciment grout (degree of filling) gave good research perspectives to improve the performance of the radar measurement analysis and its use for the detection of grout voids often associated with the degradation of post-tensioning cables by corrosion.
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Al, Hajjar Hikmat. "Applicabilité et efficacité d'une protection galvanique aux aciers de précontrainte." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/275/.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail consiste à évaluer les avantages et les inconvénients de l'application d'une protection cathodique par anode sacrificielle sur des éléments en béton précontraint et de faire une comparaison avec la protection cathodique par courant imposé. On s'intéressera particulièrement à vérifier si ces systèmes de protection peuvent vraiment protéger les aciers en diminuant leur vitesse de corrosion, et éventuellement donner la possibilité de les repassiver. Pour réaliser cette étude, nous avons choisi deux types de corps d'épreuve : des poutrelles de béton en acier précontraint par pré-tension et des éprouvettes (modèles) de béton fabriquées au laboratoire avec des aciers d'armatures courants (HA), des aciers à haute résistance pour la précontrainte (HR), préalablement corrodés ou non et avec ou sans application de protection cathodique. Afin d'accélérer la corrosion, une agression chimique a été simulée soit par immersion partielle des corps d'épreuve dans une solution saline de NaCl de 35g/l, soit par ajout de 2% ppc de Cl- (sous la forme NaCl). Un courant galvanique, qui offre aux aciers un potentiel inférieur à -800 mV vs SCE et une dépolarisation supérieure à 100 mV après un temps de 4 heures, a été appliqué sur les poutrelles en béton précontraint et sur les éprouvettes modèles. Un autre système de protection par courant imposé, de densité 5mA/m² de la surface active de l'acier, a été appliqué sur les éprouvettes modèles. Les résultats obtenus montrent que le courant galvanique appliqué sur les poutrelles en béton précontraint peut augmenter les potentiels d'acier mesurés 24 heures après la déconnexion de l'anode sacrificielle, spécialement dans la zone intermédiaire. L'application de courant galvanique aux éprouvettes modèles augmente ces potentiels seulement dans le cas où les aciers étudiés ne sont pas corrodés avant le traitement. Enfin, l'application d'un courant imposé de 5mA/m² de la surface active de l'acier aux éprouvettes modèles était, en général, plus efficace. La prévention galvanique a diminué la vitesse de corrosion des éprouvettes modèles, et aussi des poutrelles en béton précontraint dans la zone intermédiaire et dans la zone immergée proche de l'anode. .<br>The objective of this work is to evaluate the advantages and disadvantages of applying a cathodic protection by sacrificial anode on elements in concrete and make a comparison with cathodic protection by imposed current. It will focus particularly to verify if these protection systems can really protect steels by reducing the corrosion rate. To carry out this study, two types specimens were selected: beams of prestressed concrete (pre-tension) and samples (models) of concrete produced in the laboratory with high adhesion (HA) and high-strength (HR) steels reinforcement, previously corroded or not and with or without the application of cathodic protection. To accelerate corrosion, a chemical attack was simulated by partial immersion of specimens in a saline solution of NaCl 35 g/l, either by adding 2% ppc Cl- (in the form NaCl). A galvanic current, which offers a potential steel less than -800 mV vs SCE and a depolarization, a toff = 4 h, greater than 100 mV, was applied to prestressed beams and model specimens. Another system of protection by imposed current, with density equal to 5mA / m² of the active surface of the steel, has been applied to test models. The results show that the galvanic current applied to pre-stressed beams can increase the potential of steel measured 24 hours after the disconnection of sacrificial anode, especially in the intermediate zone. Thus, the application of galvanic current to model specimens increases these potential if the steel is not corroded before treatment. .
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Lavergne, Francis. "Contributions à l'étude des déformations différées des matériaux composites viscoélastiques." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1171/document.
Full textAbstract:
L'estimation des pertes de précontrainte liées aux déformations différées des bétons est un sujet d'intérêt pour la maintenance à long terme d'ouvrages de génie civil tels que les enceintes de confinement des centrales nucléaires. L'objectif de ce travail de doctorat est d'améliorer la prise en compte des particularités morphologiques de la microstructure des bétons pour estimer le comportement à long terme des bétons précontraints. Cette étude est limitée au cadre de la mécanique des matériaux et à la théorie de l'homogénéisation : le béton y est décrit comme un matériau composite constitué de granulats élastiques enchâssés dans une matrice cimentaire viscoélastique linéaire vieillissante. Les outils novateurs mis en œuvre sont la tomographie par rayons X et la simulation numérique 3D.On distingue sur les images de tomographie les granulats, la matrice cimentaire et l'air occlus. Mais l'extraction de données morphologiques de ces images est une tâche difficile à systématiser. En revanche, la construction numérique de microstructures matrice-inclusions et la simulation numérique 3D en viscoélasticité linéaire se sont montrées assez robustes pour permettre l'étude de l'influence de paramètres morphologiques (fraction volumique, granulométrie et forme des inclusions) sur le comportement macroscopique estimé. Le schéma d'homogénéisation semi-analytique de Sanahuja dédié aux matériaux composites viscoélastiques linéaires vieillissants a été étendu aux cas d'inclusions ellipsoïdales pour étudier l'influence du rapport d'aspect des inclusions sur le comportement viscoélastique vieillissant d'un béton. Les estimations du comportement macroscopique par les simulations numériques 3D restent proches de celles obtenues par les schémas d'homogénéisation semi-analytiques. Ainsi, il reste difficile d'expliquer la dispersion des résultats expérimentaux de Granger par l'homogénéisation, dans la mesure où les bétons de Granger ont des formulations similaires. Enfin, les simulations numériques 3D permettent l'estimation des contraintes dans la matrice cimentaire lorsque l'on impose à un échantillon de béton une histoire de chargement similaire à celle rencontrée sur les ouvrages<br>Prestress losses due to creep of concrete is a matter of interest for long term operations of containment buildings. In the present study, the time-dependent strains of concretes are estimated starting from morphological details of the microstructure. X-ray tomography provide a new way to spot such details and 3D numerical simulations are performed to estimate the time-dependent strains. Concrete is described as a composite material made of aggregates embedded in a cementitious matrix. On X-ray tomography images, aggregates can be separated from the cementitious matrix and entrained air. But extracting morphological parameters remains a difficult task. Nevertheless, building numerical matrix-inclusion microstructures and performing 3D numerical simulations proved a reliable way to estimate the influence of morphological features such as a the volume fraction of aggregates or the sieve curve on the time-dependent strains of concretes. Moreover, the semi-analytic homogenization scheme of Sanahuja dedicated to linear aging viscoelastic composite materials has been extended to the case of ellipsoidal inclusions to study the influence of the aspect ratio of the aggregates on the time-dependent strains of concretes.3D numerical estimates of the overall time-dependent behavior of concrete are similar to the ones produced by semi-analytical homogenization schemes. Hence, explaining the differences between the experimental measurements of the time-dependent strains of concretes performed by Granger remains challenging given the similarities between their mix designs. Lastly, 3D numerical simulations are performed on a sample of concrete to estimate the local stress in the cementitious matrix, the history of loading being representative of the one experienced in a containment building
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Krayani, Abbas. "Approche non locale d'un modèle élasto-plastique endommagable pour le calcul des structures en béton précontraint." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00334001.
Full textAbstract:
La connaissance de l'état mécanique du matériau et de son histoire de chargement (en tout point de la structure) est nécessaire pour évaluer l'étanchéité d'un ouvrage de confinement et par conséquent sa durabilité. Un modèle élastoplastique endommageable non local est développé pour reproduire le comportement mécanique du béton. Une méthode de régularisation est introduite sur la partie responsable de l'adoucissement pour éviter les problèmes numériques dus au phénomène de localisation de l'endommagement. La relation constitutive et son implantation numérique sont détaillées. La matrice tangente cohérente est dérivée, où la technique de la différenciation numérique est appliquée pour intégrer la relation constitutive de la plasticité et obtenir une convergence quadratique de la méthode de Newton-Raphson au niveau du point de Gauss et dans la solution du problème d'équilibre mécanique global. Les simulations effectuées ont montré la capacité du modèle à reproduire les comportements structurels classiques et complexes. Les comparaisons avec des modèles d'endommagement isotropes ont permis de mettre en évidence les améliorations apportées par l'introduction de la plasticité: le mode de rupture est correctement simulé (mode I et mode mixte) et la force ultime est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, nous présentons des modifications du modèle d'endommagement non local intégral afin de prendre en considération les effets du bord. Notre justification est basée sur des arguments micromécaniques dans lesquels les interactions entre les microfissures sont diminuées proche du bord libre.
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Michaud, Marie-Claude. "Déformations différées des ponts faits de poutres préfabriquées en béton précontraint avec dalle coulée en place." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0001/MQ42917.pdf.
Full text
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Bouhjiti, David El Mahdi. "Analyse probabiliste de la fissuration et du confinement des grands ouvrages en béton armé et précontraint." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI058/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur le vieillissement des grands ouvrages en béton armé et précontraint dotés d’une fonction de confinement comme les bâtiments réacteurs des centrales nucléaires. Elle vise en particulier l'analyse probabiliste de l’évolution de leurs états de fissuration et de perméabilité dans le temps sous chargements Thermo-Hydro-Mécaniques (THM) simultanés et variables. L’étanchéité de telles structures est due à la faible perméabilité du béton mais reste conditionnée surtout par la maîtrise de la fissuration. Or, l'évolution de la perméabilité, l'apparition des fissures et leur propagation dépendent fortement de plusieurs aléas (les conditions de mise en œuvre, la variabilité spatio-temporelle des propriétés du béton et des chargements THM subis par la structure, etc.). Ainsi, la prise en compte de ces aléas dans les modèles numériques de vieillissement est une nécessité afin de permettre une meilleure évaluation de la performance de la structure dans son état présent et, surtout, permettre une prévision plus précise et plus fiable de son état futur. Pour y parvenir, cette thèse propose une stratégie globale de modélisation stochastique Thermo-Hydro-Mécanique avec post-traitement de la Fuite (THM-F), à l’échelle de Volumes Structurels Représentatifs, adaptée à la complexité du problème traité, au nombre important de paramètres THM-F intervenant dans les calculs et à son coût numérique. En particulier, les points suivants sont traités :(a) Modélisation du vieillissement tenant compte des effets de jeune âge : La modélisation des phénomènes de vieillissement est basée sur un modèle THM-F chaîné. En particulier, la modélisation proposée de la fissuration repose sur le couplage des lois d’échelle énergétique et des champs aléatoires autocorrélés selon une formulation locale, régularisée et vieillissante de l’endommagement. Cela permet une meilleure évaluation du risque de fissuration tant d’un point de vue qualitatif que quantitatif. Par conséquent, la prévision de l’étanchéité est aussi améliorée.(b) Identification des paramètres THM-F les plus influents : En appliquant une méthode d’analyse de sensibilité de type OFAT (One-Factor-At-a-Time) au modèle THM-F retenu, l’effet de la variabilité des différents paramètres en entrée sur la réponse numérique est quantifié. Cela permet de hiérarchiser les effets et de classifier les paramètres selon leur importance vis-à-vis du vieillissement (particulièrement en termes de fissuration et d’étanchéité).(c) Analyse de la propagation d’incertitudes THM-F : Des méthodes basées sur les surfaces de réponse (plans d’expérience adaptatifs, chaos polynomiaux) sont proposées pour construire des méta-modèles THM-F et analyser la propagation d’incertitudes moyennant un coût et une précision raisonnables. Étant donné la nature explicite des méta-modèles, la méthode de Monte Carlo est directement appliquée pour accéder à des fonctions de répartition, des indicateurs de sensibilité globaux et des analyses de fiabilité.L’applicabilité du modèle stochastique THM-F proposé aux grands ouvrages de confinement en béton armé et précontraint est évaluée en se basant sur la maquette VeRCoRs (enceinte de confinement à l’échelle 1 :3) selon des critères de représentativité physique du comportement et des mesures d’incertitudes simulés et de coût numérique<br>Concrete is a heterogeneous, multiphasic and ageing material. Consequently, its properties show intrinsically spatiotemporal variations. For large reinforced and prestressed concrete structures such as Nuclear Containment Buildings (NCB), these variations directly affect the kinetic of their ageing process in terms of cracking, drying, creep and tightness. They also lead, within the structure's volume, to a non-negligible spatial heterogeneity of the concrete's behavior to the applied Thermo-Hydro-Mechanical (THM) loads during the operational lifespan. Consequently, the introduction of such variations in numerical models is a mandatory step to enhance the assessment of these structures’ present behavior and the accuracy of predictive analyses of their future one. With that aim in view, the thesis suggests a global coupling strategy of THM-L models (Thermo-Hydro-Mechanical with Leakage estimation) and non-intrusive stochastic approaches adapted for the strongly non-linear and time consuming simulations of ageing phenomena and the large number of inputs they require. Applied to the VeRCoRs mock-up (1:3 scaled containment building) at the scale of Representative Structural Volumes (RSV), this thesis addresses the following issues:(a) RSV-based modeling of concrete ageing from the early age phase: The modeling of concrete’s ageing is based on a staggered Thermo-Hydro-Mechanical with Leakage evaluation (THM-L) strategy. In particular, concrete cracking is modeled according to a Stochastic Size Effect Law (SSEL) and a regularized, local, ageing and damage-based constitutive model. The spatial heterogeneity of the concrete's properties (mainly the Young's modulus) is described using Random Fields (RF). This leads to a better description of concrete cracking both qualitatively and quantitatively. Accordingly, the modeling of the structural tightness is also improved.(b) Most influential THM-L parameters: Using a 1st order sensitivity analysis strategy (One-Factor-At-a-Time OFAT perturbation method), the relative effect of the THM-F parameters on the computed behavior is quantified. The obtained results show a hierarchized list of the most influential parameters and their associated physical phenomena. A selection is then achieved to keep relevant parameters only for uncertainty propagation step and higher-order sensitivity analyses throughout the THM-L coupling path.(c) Uncertainties propagation through THM-L calculation steps: Surface Response Methods (SRM) are used to define the associated RSV-based THM-L meta-models. For the stochastic modeling of concrete’s cracking an original Adaptive-SRM-based algorithm is suggested. Whereas for continuous THM-L quantities, a Polynomial Chaos based strategy is retained. Finally, as the meta-models are explicit within a defined and bounded domain, crude Monte Carlo Method is applied, at low cost, aiming at the CDFs and the reliability analysis of the considered variables of interest.Eventually, the suggested SFEM shall lead operators to a better quantification of uncertainties related to the behavior of their strategic civil engineering structures. This remains a crucial step towards the enhancement of durability assessment and repair/maintenance operations planning
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Shen, Jie. "Comportement mécanique des matériaux et des structures précontraintes en bétons autoplaçants (BAP)." Reims, 2009. http://www.theses.fr/2009REIMS033.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet régional DONBAP (Développement et Optimisation du Nouveau Béton Autoplaçant), qui consiste à mener une étude relativement complète sur le comportement mécanique des bétons autoplaçants (BAP) à l’échelle de matériau et de structure dans le domaine de préfabrication. Comme il n’existe pas actuellement de méthode de formulation généralisée pour les BAP, nous avons d’abord mis au point une méthode de formulation qui s’adapte à notre contexte de recherche. Cette méthode proposée permet de concevoir des BAP dans une gamme de résistance à la compression relativement large : 10 à 50 MPa à l'âge de 1 jour (30 à 70 MPa au bout de 28 jours). Afin de valider cette méthode, une campagne d’essais a été effectuée en mettant en œuvre six compositions de BAP avec des matériaux différents. Les BAP confectionnés satisfont aux exigences à l’état frais et leurs résistances à la compression sont bien en accord avec les résistances ciblées. Par ailleurs, cette méthode conduit à une quantité de pâte relativement faible. .<br>This thesis is in the framework of the regional project DONBAP (Development and Optimization of self-compacting concrete). A relatively complete study was conducted on the mechanical behavior of self-compacting concrete (SCC) in precast application. As there does not exist currently a generalized mix design method for SCC, we have first developed a mix design method of SCC which is adapted to our research context. This proposed method makes it possible to design the SCC in a relatively large range of compressive strength: from 10 to 50 MPa at the age of 1 day (30 to 70 MPa at the end of 28 days). In order to validate this method, six SCCs have been elaborated with different materials. The confected SCCs satisfied the recommended requirements at fresh state and their compressive strengths agreed well with the targeted strengths. In addition, this method resulted in weak paste content. .
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Martins, Paulo Chaves de Rezende. "Modélisation du comportement jusqu'à rupture en flexion de poutres en béton à précontrainte extérieure ou mixte." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1989. http://www.theses.fr/1989ECAP0096.
Full textAbstract:
L'utilisation de la précontrainte extérieure au béton se développe chaque jour (en réalité, cette précontrainte est généralement "mixte", associant des câbles extérieurs à des câbles intérieurs solidarisés au béton par injection). Cette nouvelle technique impose que des méthodes fiables de calcul soient mises au point pour les besoins des praticiens. Or les structures avec câblage extérieur présentent des particularités de comportement qui échappent aux méthodes classiques basées sur l'élasticité non-linéaire appliquée aux poutres avec armature intérieure. S'il s'agit de poutres à voussoirs munies ou non d'armatures adhérentes traversant les joints, les problèmes spécifiques au comportement de ces sections sont à prendre en compte. Cette étude a pour objectif de proposer une méthode rationelle de calcul des poutres à précontrainte mixte qui tient en compte des aspects propres aux câbles extérieurs : la variation de tension liée aux déformations de la poutre, la variation d'excentricité entre points de déviation ou d'ancrage et le glissement sur les déviateurs. Le fondement du calcul est l'équilibre d'un élément de poutre compris entre deux fissures (ou joints) compte tenu des particularités de distribution des déformations du béton et de la dégradation de l'adhérence des armatures qui les traversent. La formulation proposée est basée sur les enseignements tirés de la critique de la série 11(onze) poutres essayées dans le cadre de la recherche et sur des propositions existantes dans la littérature tecnhique disponible. La méthode développée a été introduite dans un logiciel de calcul qui a servi aux analyses numériques entreprises. L'étude comprend une analyse comparative entre les résultats du modèle théorique et ceux des essais, qui débouche sur un certain nombre de conclusions et de suggestions de poursuite dans cette voie de recherche. Enfin, des propositions sont faites touchant la règlementation et la pratique des projets.
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Perales, Robert. "Modélisation du comportement mécanique par éléments discrets d'ouvrages tri-dimensionnels. Contribution à la définition d'éléments de contacts surfaciques." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20086.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne la modélisation d'ouvrages maçonnés tri-dimensionnels en grand appareil, précontraints, ou comportant un grand nombre de blocs. Ces structures sont des constructions en gros blocs de pierre, éventuellement liés par des joints de mortier, dont les géométries tridimensionnelles ne permettent généralement pas la définition d'un volume élémentaire représentatif. Le comportement mécanique de ces édifices ou structures, peut être étudié par des méthodes qui considèrent le comportement des blocs et leurs interactions avec des blocs voisins par frottement sec ou en présence de mortier cohésif. Nous avons donc choisi de les modéliser par la méthode des éléments discrets Non Smooth Contact Dynamics. Les monuments étudiés sont des structures en pierres massives, simple appareil régulier (mur) ou irrégulier (pont Julien) et structures précontraintes (escalier, coupole). D'une part, un nouvel algorithme de détection des contacts a été développé pour gérer les contacts surfaciques, spécifiques aux maçonneries. Diverses applications sur des cas réels, et des comparaisons avec des expériences issues de la littérature, ont montré la robustesse de l'algorithme. Les résultats obtenus par l'analyse des descentes de charges sont cohérents avec les caractères physiques et géométriques des ouvrages considérés. D'autre part, les liaisons de contacts conduisent souvent à un problème statiquement indéterminé au niveau local. L'étude sur des cas académiques a permis de tester la pertinence de la méthode. Une comparaison a été faite avec la méthode de résolution existante, implémentée dans LMGC90
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Vu, Ngoc Anh. "Requalification du comportement mécanique de poutres en béton précontraint dégradées par corrosion des armatures passives et actives." Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000174/.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse propose dans un premier temps un modèle de comportement des structures en béton précontraint avant et après fissuration. Après fissuration, le modèle se base sur la formulation d’un Macro-Elément-Fini (M. E. F. ) de type poutre qui correspond à la distance entre deux fissures de flexion. Ensuite, le champs d'application est étendu à la requalification des structures en béton précontraint corrodées. La corrosion des armatures passives est prise en compte dans la formulation du M. E. F. En terme d'effet couplé de la réduction de section d'acier et de l'adhérence acier-béton en partie tendue. Enfin, la corrosion sous contrainte (CSC) des câbles a été étudiée. Les faciès de corrosion observées pour le cas de la CSC sont très différents de ceux habituellement observés lors d'une corrosion classique. L'effet de la CSC est intégré au modèle en terme de réduction de section d'acier actif due à la rupture fragile d'un ou plusieurs fils. Dans le cas de la précontrainte non adhérente, un modèle est proposé qui permet de recalculer le comportement résiduel de ces structures. Dans le cas de la précontrainte adhérente, les performances mécaniques résiduelles après rupture de câble ont été étudiées expérimentalement. Les résultats montrent que la localisation de la rupture ainsi que la qualité de l'adhérence coulis-câble ont une influence considérable<br>This work firstly proposes a global model of the behaviour of the prestressed concrete before and after cracking. After cracking, the model is based on the formulation of a beam Macro-Finis- Element (M. F. E. ) which corresponds to the distance between two bending cracks. Then, the fields of application is extended to the recalculation of corroded prestressed concrete. The corrosion of the passive reinforcing bars is taken into account in the formulation of the M. F. E in term of coupled effect of the reduction of the steel cross-section and the steel-concrete bond. Lastly, stress corrosion cracking (SCC) of prestressing wires was studied. The facies of corrosion observed in the case of the SCC are very different from those usually observed during a classic corrosion. The effect of the SCC is integrated into the model in term of reduction of prestressing wires cross-section due to brittle fracture of one or more wire. In the case of unbonded prestressed concrete, a model which allows to recalculate the residual behavior of this structures is proposed. In the case of bonded prestressing concrete, the residual mechanical performances after failure of wire were experimentally studied. The results show that the location of the failure as well as the grout-wire bond properties have a considerable influence
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Nung, Zen Tao. "Etude de la déformation différée et de la redistribution des efforts dans les structures en béton précontraint." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066559.
Full textAbstract:
Essais de structures dans une enceinte conditionnée sous charge constante; influence de la teneur en eau. Méthode d'évaluation du fluage, montrant que le règlement français (bpel 83), base sur la théorie du fluage linéaire, donne une bonne évaluation de la fonction de développement, mais sous-estime le retrait final. Résultats encourageant du début d'étude du séchage, basée sur un modèle de diffusion d'humidité dans le béton
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Zermeño, de Leon Mario Eduardo. "Contribution à l’étude du comportement mécanique de câbles composites. Application a la mise en précontrainte d'ouvrages de génie civil." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0019.
Full textAbstract:
La première partie de cette thèse est consacrée A l'étude de la réponse en traction de câbles composites unidirectionnels. Noua proposons une nouvelle méthodologie pour estimer la résistance à long terme qui présente l’intérêt de faire intervenir les caractéristiques mécaniques, les plus significatives des fibres : la quantité de défauts et la résistance associée A une certaine longueur, ainsi comme des facteurs qui prennent en compte les mécanismes de transfert de charge lors de la rupture isolée de fibres. Pour estimer la réponse du câble en fonction du temps nous faisons intervenir un modèle micro mécanique prenant en considération les caractéristiques viscoélastiques de la matrice. Dans la deuxième partie de cette thèse nous étudions les possibilités d’application des câbles A la mise en précontrainte d’ouvrages en béton armé. Nous analysons le comportement de différents systèmes d'ancrage de câbles composites unidirectionnels. Nous étudions plus particulièrement trois types d'ancrage : un ancrage métallique utilisant clavettes, un ancrage en résine et un ancrage métallique mixte cuivre-résine. Pour chaque ancrage étudié nous réalisons une simulation par éléments finis de sa réponse en traction, et une vérification expérimentale de sa performance. Dans la suite de notre travail nous étudions une application des cibles composites à la précontrainte extérieure de deux poutres en béton armé. La première poutre est coulée en une seule pièce et nous a parais d'adapter un système de mise en tension particulier pour ce type de câbles. La deuxième poutre est constituée de 9 voussoirs préfabriqués. L'étude du comportement en flexion des poutres nous permet de mettre en évidence l'évolution de la déformations des câbles et d'estimer la déformabilité de la poutre A partir des courbes charge-flèche, avant et après l'ouverture des voussoirs.
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Grimault, Anne. "Utilisation d'ondes mécaniques guidées pour l'évaluation non desctructive d'acier noyé." Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2050.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée au développement d'un modèle sur la propagation d'ondes dans un guide cylindrique (acier) noyé dans un solide infini (coulis de ciment) et à des expériences de laboratoire, de sorte que des techniques d'inspection non destructives ultrasonores puissent être développées. L'application principale est l'inspection des câbles des ponts en béton précontraint. Le modèle basé sur l'analyse de Fourier permet de considérer le champ spatio-temporel de la source. Le champ spatio-temporel à l'intérieur du cylindre est déterminé par une double transformée de Fourier-Bessel s'interprétant comme la décomposition en une somme infinie d'ondes cylindriques dans le plan (r,) et planes dans la direction z, dont les amplitudes sont pondérées par les spectres spatial et temporel de la source et les fonctions de transfert du guide. Ces fonctions décrivent les réflexions multiples sur les parois du guide et s'expriment comme la somme d'une série d'ondes partielles (séries de Debye). Les diagrammes (k,f) issus de la simulation d'une onde longitudinale-longitudinale montrent que le coulis environnant filtre certaines combinaisons (k,f) qui traduissent l'atténuation par fuites de l'onde se propageant de l'acier vers le coulis. Tous les modes guidés sont atténués et constitués de bandes de transmission et de bandes d'arrêt périodiques à hautes-fréquences. Des expérimentations réalisées en transmission sur la barre noyée confirment les résultats de modélisation et montrent que la distance maximale d'auscultation est d'environ 10 m. Les résultats sur le toron montrent que la transmission dans le brin central est meilleure que dans les brins périphériques de forme hélicoïdale.
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Dai, Lizhao. "Contribution à l'estimation de la résistance en flexion de poutres en béton précontraint avec prise en compte de la corrosion d'armature." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0266.
Full textAbstract:
Les ponts sont des structures destinées au franchissement des obstacles et ayant généralement une portée plus large que ces obstacles. Ils jouent un rôle clé dans le trafic terrestre. Le béton précontraint est largement utilisé dans la construction des ponts. Cependant, vu les échanges de masse avec l’environnement (eau, CO2 et autres agents chimiques ...), les armatures de précontrainte ont tendance à se corroder. Comme le produit corrodé a un volume plus important que le matériau sain, la corrosion peut provoquer des fissurations dans les enrobages en béton, et par conséquence, la dégradation de la structure et sa capacité de la résistance. La sécurité et la durabilité de la structure sont alors menacées. La présente étude a été menée pour bien comprendre et bien maîtriser cette pathologie dans les structures en béton précontraint. On étudiera la capacité de résistance de poutres en béton précontraint en prenant en compte l’influence de la corrosion. Ce mémoire est composé de 6 chapitres. D’abord, une analyse bibliographique est menée dans le premier chapitre. Puis, dans le chapitre deux, la relation entre l’ouverture des fissures et le taux de remplissage du produit corrodé dans les fissures a été établie par une approche expérimentale, notamment par l'essai de corrosion accélérée. Cette équation empirique est validée par des données expérimentales. Les résultats expérimentaux montrent que le taux de remplissage du produit de corrosion a un fort lien avec l’ouverture de la fissure, jusqu'à une valeur critique. Lorsque l’armature transversale est utilisée, l’ouverture critique diminue de 20% par rapport au cas sans armature transversale. Ensuite, dans le chapitre trois, l'influence du niveau de précontrainte sur l’ouverture de fissuration est étudiée à la fois par des approches expérimentales et analytiques. On présentera d’abord les essais de corrosion accélérée sur des poutres avec différents niveaux de précontrainte. Puis un modèle analytique prenant en compte les effets couplés de la précontrainte et de la corrosion des armatures, est proposé pour prédire le processus global de fissuration de l’enrobage. Les résultats montrent que la précontrainte peut accélérer le processus de fissuration induit par la corrosion. En faisant varier la précontrainte de 0 à 75% de la résistance d’armature, le temps correspondant à l’amorçage de fissuration diminue de 22% et le taux de propagation de la fissure augmente de 9%. Dans le chapitre quatre, un modèle est proposé pour prédire la perte de précontrainte à cause de la corrosion dans les poutres en béton précontraint. Des essais de flexion à quatre points ont été réalisés sur huit poutres en béton précontraint sous différents niveaux de précontrainte, avec des armatures corrodées. Les résultats expérimentaux sont utilisés pour valider le modèle proposé. La chute de précontrainte dans les poutres et la résistance mécanique ont un fort lien avec la corrosion. Lorsque le niveau de corrosion est inférieur à 6,6%, il n’y a pas de perte de résistance significative. Puis, avec l’augmentation du taux de corrosion, la résistance des liaisons béton-armature et la précontrainte effective diminuent progressivement, jusqu'à zéro lorsque le niveau de corrosion atteint 34%. Finalement, dans le cinquième chapitre, un modèle analytique pour prédire la résistance en flexion de poutres en béton précontraint corrodées a été proposé. Dans ce modèle, la réduction de la section d’armature, la détérioration des matériaux, la fissuration du béton et la dégradation des liaisons entre béton et armature ont été pris en compte. Le modèle proposé est validé par les résultats expérimentaux. A partir de 5,5%, la résistance en flexion a été fortement perturbée par la corrosion d’armature. Le dernier chapitre présente les conclusions générales et les perspectives<br>Bridges, as the structures built to cross obstacles and generally has a relative larger span, play a key role in the road traffic. Pre-tensioned concrete structure is widely used in the bridge construction due to its superiority and advantages. However, with the mass exchange of its environment (water, CO2 and other chemical agents), the prestressing strand would be easy to corrode. Strand corrosion can cause concrete cracking, degrade the bond performance at the strand-concrete interface, lead to prestress loss, and deteriorate the capacity of beams. The present study mainly focuses on the concrete cracking, prestress loss and flexural capacity of pre-tensioned concrete beams after strand corrosion. The main research works are as follows: (1) The relationship between corrosion-induced crack widths and filling proportion of corrosion products has been established. The effect of stirrups on corrosion-induced cracking has also been investigated. An empirical model for crack width, considering the filling proportion of corrosion products and twisting shape of strand, is developed. The proposed model is validated by experimental data. Results show that the filling of corrosion products extends with crack propagation until a critical width. Beyond the critical width, the rust filling extent keeps stable. When the stirrups are used, the critical crack width decreases by 20%, comparing to that without stirrups. (2) The influence of prestress on the strand corrosion-induced concrete cracking is investigated by both experimental and analytical approaches. Experimental data on the critical time of cover cracking, crack width and corrosion loss obtained from the accelerated corrosion test are presented. An analytical model, incorporating the coupled effects of prestress and strand corrosion, is proposed to predict the global process of concrete cracking from initiation to propagation. Results show that prestress can accelerate the corrosion-induced cracking process. By varying prestress from 0 to 75% of strand tensile strength, the critical time of cover cracking decreases by 22% and the crack propagation rate increases by 9%. It is found that the proposed model is accurate in predicting corrosion-induced crack width in prestressed concrete beams. (3) A novel model is proposed to predict the corrosion-induced prestress loss in pre-tensioned concrete beams. The coupling effects of concrete cracking and bond degradation are included into the model. The effective prestress in eight corroded pre-tensioned concrete beams under various stress levels is conducted by the four-point flexural test. Experimental results are employed to verify the proposed model. Prestress loss in corroded pre-tensioned concrete beams depends on corrosion level. Corrosion-induced concrete cracking may not degrade bond strength and effective prestress unless the corrosion level exceeds 6.6%. As corrosion further progresses, bond strength and effective prestress reduce monotonically, and then decrease to zero when the corrosion level reaches 34.0%. (4) An analytical model, incorporating the effects of strand cross-section reduction, material deterioration, concrete cracking and bond degradation, is developed to predict the flexural capacity of corroded prestressed concrete beams. Additionally, the effects of flexural cracks are also included in the model. An equivalent bond stress concept is introduced to consider the effect of flexural cracks, which is further implemented into the flexural capacity prediction of corroded PC beams. The proposed model is validated by the experimental results collected from the previous studies. The flexural capacity deterioration of prestressed concrete beams depends on corrosion degree. Strand corrosion less than 5.5% leads to a slight decrement of flexural capacity. As corrosion progresses, the flexural capacity will exhibit a significant deterioration
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Ostrowski, Christopher. "Auscultation des ouvrages en béton par thermographie infrarouge active et passive." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0210.
Full textAbstract:
Dans un premier temps, nous proposons, à partir d’un dispositif électrique qui permet par effet Joule d’élever en température les aciers de construction, de détecter le tracé des câbles de précontrainte et des vides d’injection ainsi que de caractériser la diffusivité thermique du béton d’enrobage par thermographie infrarouge active. Dans un deuxième temps, nous présentons une étude sur la localisation géo-référencée de cavités sous un ouvrage en béton par thermographie infrarouge passive. Tout d’abord, sur la base d’un modèle numérique en différences finies utilisant un schéma ADI , une étude comparative est réalisée sur la détection des câbles par contraste et par thermographie à phase pulsée (TPP). Dans l’étude expérimentale réalisée sur des spécimens de poutre précontrainte, nous montrons que la TPP améliore, grâce à l’analyse des images des déphasages fréquentielles, la détection des câbles lorsque le béton d’enrobage est dégradé ainsi qu’en présence de vides d’injection. A partir des mêmes données expérimentales, la caractérisation du béton d’enrobage sain et un béton dégradé est réalisée à l’aide d’une méthode inverse. Les résultats montrent que les diffusivités thermiques estimées sont proches de celles mesurées en laboratoire. En ce qui concerne la démarche d’une localisation géo-réféncée de cavités dans un ouvrage de grande taille, une méthodologie basée sur une étude bi-temporelle est présentée. Les résultats montrent une concordance importante des anomalies thermiques relevées en surface et la présence de cavités observées en sous face de l’ouvrage<br>This work deals with the study of infrared thermography as a non destructive testing method in order to detect defect in concrete buildings. First time, the aim is to detect tendons and empty duct and characterise the thermal diffusivity of reinforced concrete by active thermography. Pulsed Phase Thermography (PPT) is used to increase the detection by the analyse of phase images in low frequencies. The thermal diffusivity is identified by iterative inverse method Gauss Seidel and numerical model. This method minimise the sum of a least square function defined as the difference between measurements and a model results. Based on an exhaustive study of sensitive coefficients, the experimental mode is optimally designed. Second time, by passive thermography, we try to detect flaws under concrete slabs using time sequential thermography. To obtain accuracy location, the thermal images are associated to a topographical reference
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Staquet, Stéphanie. "Analyse et modélisation du comportement différé du béton: application aux poutres mixtes, préréfléchies et précontraintes." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2004. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211146.
Full textAbstract:
The aim of this thesis is to assess the time-dependent behavior of a new kind of composite railway bridge deck composed by two precambered and prestressed beams. The method used until now to design these bridge decks is a simple classical computation method with a variable modular ratio. They have been placed only with simply supported spans up to 26 m.<p>It is now considered to apply this construction method for the building of continuous bridges (with larger spans) by connecting simply supported decks on their supports. It is known that this kind of construction will induce an additional and strong time-dependent redistribution of internal forces within the structure. It was felt that an in-depth understanding of the influence of the concrete time-dependent effects in this kind of composite structures is needed before proceeding with the design of statically indeterminate bridges. Two cross-section analysis programs applying the principle of superposition were developed: the first used the age adjusted effective modulus method and the second the step-by-step method. However, it is known that the delayed behavior of concrete does not fully comply with the principle of superposition. It appears that after a period of compression creep, creep recovery is significantly less than predicted by the superposition principle. In the construction phases of this bridge deck, the concrete fibers belonging to the bottom side of prestressed beams undergo a stress/strain history of significant unloading when the permanent loads are applied step-by-step. Moreover, these methods assume that the relative humidity remains constant. Finally, a lot of bridge decks are heated in order to transfer the prestressing as soon as possible. To evaluate more finely the time-dependent effects of concrete in such composite (and rather complex) structures with variable loading history, several steps have been carried out: <p>-Analysis of the influence of the heat treatment applied in the workshop and the level of applied stress on the creep and the shrinkage of the concrete.<p>-Analysis of the recovery phenomenon of the concrete resulting in the selection of the two-function method with the recovery function proposed by Yue and Taerwe.<p>-Development of a cross-section analysis program applying the two-function method to take into account more finely the recovery phenomenon, what resulted in a optimization of the phases of construction of the bridge decks by decreasing the minimum age of concrete before prestressing from 40 hours to 20 hours. <p>-Development of a structural analysis program with beam finite elements and applying the two-function method,what has resulted in an optimization of the phases of construction of continuous bridges composed by the junction of two bridge decks. <p>-Proposition of a modelling based on the understanding of the physico-chemical phenomenona which are at the origin of the delayed effects and coupled to a local analysis of the evolution of the degree of hydration and the internal relative humidity in order to take into account the changes of the boundaries conditions in terms of heat and moisture exchanges occurring along the construction history of the bridge decks in the evaluation of their long-term behavior. For each component of the delayed strains (the thermal strain, the autogenous shrinkage, the desiccation shrinkage, the desiccation creep, the basic creep), a modelling has been proposed.<p>-Development of a cross-section analysis program based on the numerically stable algorithm with increasing time steps for integral-type aging creep proposed by Bažant and including the different components of the delayed effects according to the proposed modelling.<p>The results seem to be very promising since it was possible to reproduce in a more realistic way the evolutions of the measured strains of the composite railway bridge deck instrumented in June 2000 and situated near Brussels South Station. <p><p><p>L’objectif de cette thèse est de prédire le comportement à long terme de structure mixte type pont-bac composée de poutres préfléchies, précontraintes et construites par phases. A l’heure actuelle, ils sont dimensionnés à l’état limite de service par une méthode traditionnelle pseudo-élastique avec un coefficient d’équivalence acier-béton variable. Il est envisagé d’étendre ce type de construction à la réalisation de viaducs hyperstatiques permettant de franchir de plus grandes portées en établissant une continuité entre deux travées au droit de leur support commun. Il est connu que ce type de construction induit une importante redistribution des efforts internes dans la structure. Il est donc indispensable d’évaluer très finement l’influence des effets différés du béton sur ce type de construction. Deux programmes généraux d’analyse de section basés sur la méthode du module effectif ajusté et la méthode pas-à-pas ont tout d’abord été développés. Ces méthodes appliquent le principe de superposition. Des limitations propres à ces méthodes ont été relevées pour des historiques où le béton subit plusieurs déchargements significatifs par rapport à son état de contrainte initial juste après le transfert de la précontrainte. Ces méthodes ont aussi l’inconvénient de supposer une humidité relative constante. Enfin,pour pouvoir être mis en précontrainte le plus tôt possible, les ponts-bacs sont chauffés. Les caractéristiques de retrait et de fluage s’écartent de celles déterminées en laboratoire sur des éprouvettes conservées à 20°C. Pour lever les limitations des méthodes classiques et évaluer plus finement l’état de contrainte et de déformation à long terme dans ce type de structure, plusieurs étapes ont été effectuées :<p>-Analyse de l’influence d’un traitement thermique appliqué dans les mêmes conditions que celles effectuées chez le préfabricant ainsi que du niveau de contrainte appliqué sur les déformations différées du béton. <p>-Analyse de l’influence de l’application de déchargements à des âges divers sur les éprouvettes de béton permettant de mettre en évidence le fait que la méthode dite aux deux fonctions avec la fonction de recouvrance proposée par Yue et Taerwe reproduit la plupart des résultats expérimentaux de manière très satisfaisante.<p>-Développement d’un programme d’analyse en section suivant la méthode pas-à-pas étendu à la méthode aux deux fonctions afin de mieux tenir compte de la recouvrance, ce qui a permis d’optimiser les phases de préfabrication des ponts-bacs en changeant l’instant de mise en précontrainte. Les simulations ont montré que si le béton du pont-bac est chauffé, la mise en précontrainte peut s’effectuer à 20 heures d’âge du béton. <p>-Développement d’un programme d’analyse de structure au moyen d’éléments finis de type poutre et dont l’algorithme de résolution applique la méthode aux deux fonctions, ce qui a permis d’optimiser les phases de construction de viaducs hyperstatiques constitués par la jonction de deux ponts-bacs. <p>-Proposition d’une modélisation fondée sur la compréhension des phénomènes physico-chimiques à l’origine des effets différés et couplée à une étude locale de l’évolution du degré d’hydratation et de la teneur en eau permettant de tenir compte des changements de conditions aux limites en terme d’échange de chaleur et d’humidité qui ont lieu au cours de l’histoire des ponts-bacs dans l’évaluation de leur comportement à long terme. Pour chaque composante des déformations différées (le retrait thermique, le retrait endogène, le retrait et le fluage de dessiccation, le fluage fondamental), une modélisation a été proposée.<p>-Développement d’un programme d’analyse de section basé sur une approche incrémentale avec l’algorithme récursif et exponentiel proposé par Bažant et dans lequel les composantes des effets différés ont été intégrées suivant la modélisation proposée. <p>Les résultats sont encourageants car ils ont permis de reproduire de manière beaucoup plus réaliste les évolutions des déformations mesurées dans le pont-bac instrumenté à Bruxelles. <p><br>Doctorat en sciences appliquées<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Girard, Marion. "Étude de la précontrainte par post-tension par évaluation non destructive (END) : application de la méthode impact-écho (IE) combinée à l'endoscopie." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/28573/28573.pdf.
Full textAbstract:
L’auscultation des ouvrages en béton précontraint à l’aide de la post-tension pose un défi particulier puisque l’armature de précontrainte de même que les gaines de précontrainte sont noyées dans le béton et deviennent, par le fait même, difficilement accessibles pour inspection. L’état des armatures de précontrainte (présence de corrosion) de même que la qualité de l’injection au coulis de ciment des gaines (présence de vides de coulis) sont pourtant des indicateurs importants de la durabilité des ouvrages.
Afin d’apporter un éclairage sur l’auscultation de tels ouvrages, la présente étude propose d’abord une revue de la littérature sur les méthodes d’évaluation non destructives et commente leur applicabilité dans le contexte des ouvrages précontraints. Suite à cette étude, la méthode de l’impact écho a été sélectionnée puis mise à profit pour l’auscultation de corps d’épreuve fabriqués en laboratoire ainsi que pour l’auscultation de portions de poutres de ponts démantelés. L’endoscopie, considérée comme une méthode semi-destructive, est venue en appui à la méthode de l’impact écho et a été utilisée sur les mêmes éléments de béton.
Suite à la description du processus méthodologique utilisé et des échantillons de béton à disposition, un chapitre entier est dédié aux résultats typiques observés. Les conclusions de l’étude montrent que la pratique d’endoscopies sur les ouvrages précontraints est particulièrement bien adaptée à l’observation de vides de coulis dans les gaines de post-tension et à l’observation de l’état des câbles de précontrainte. Dans le cas de l'impact-écho l’étude a montré que, bien qu’il existe un potentiel de détection des vides de coulis, dans les situations de pièces massives et complexes du fait de la présence de multiples câbles, de la présence de dégradations ou d’imperfections géométriques, l’interprétation des résultats s’avère difficile. Le traitement des résultats (signaux) demande à être plus approfondi avant que la méthode impact écho puisse être utilisée de façon courante sur des éléments massifs.<br>Auscultation of post-tensioned concrete structures represents a particular challenge because the prestressing reinforcement as well as prestressing ducts are embedded in the concrete and become, thereby, mostly inaccessible to Inspection. However, the condition of the tendons (presence of corrosion) as well as the quality of the grout injection of the ducts (presence of voids) are important indicators of a structure durability.
In order to shed light upon auscultation of post-tensioned structures, this study first proposes a review of the literature on nondestructive methods and discusses their applicability in the context of prestressed structure assessment. Based on the review, the impact echo method was selected and utilized for the auscultation of test bodies, manufactured in laboratory, as well as for the auscultation of dismantled post-tensioned bridge sampled beams. Endoscopy, considered a semi-destructive testing method, came in support to the impact echo method and was used on the same concrete test bodies or samples.
Following the description of the methodology related to the two assessment methods and the description of the concrete samples available, an entier chapter is dedicated to typical experimental results. The findings of the study show that the practice of endoscopy is particularly well suited to the observation of injection voids or of the prestressed reinforcement state in the grouted ducts.. In the case of the impact-echo the study showed that, although there is a potential of grout void detections, in situations where massive and complex parts are involved (due to the presence of multiple cables, the presence of damage or geometrical imperfections), the interpretation of results is difficult. The treatment of the mesures (signals) needs to be further developed before the impact echo method can be used routinely on large elements.
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Du, Tao. "Thermographie infrarouge active par induction électromagnétique. : application à l'auscultation d'éléments en béton renforcé." Thesis, Artois, 2010. http://www.theses.fr/2010ARTO0203/document.
Full textAbstract:
Les enjeux économiques et sécuritaires majeurs portant sur l'évaluation de la pérennité des systèmes de précontrainte dans les ouvrages d'art conduisent au développement de nouvelles méthodes d'auscultation. Ces travaux représentent la contribution du LGCgE au programme national de recherche ANR ACTENA sur l'auscultation des câbles tendus non-accessibles. Les objectifs de ce travail sont la détermination du tracé des câbles de précontrainte et la détection des zones de défauts d'injection par thermographie infrarouge active. Le premier chapitre rappelle le contexte de cette étude, ainsi que les travaux antérieurs. L'introduction d'un mode de chauffage par induction conduit à une indétermination sur la présence éventuelle de défaut. Afin de lever cet artefact, le deuxième chapitre introduit une méthode originale de traitement fréquentiel des thermogrammes bruts basée sur une approche systémique dans le domaine fréquentiel. Une modélisation par éléments finis des spécimens expérimentaux permet d'étudier la diffusion et d'élaborer les paramètres expérimentaux. Le troisième chapitre expose les résultats expérimentaux obtenus sur trois spécimens de poutres. La procédure de traitement fréquentiel est appliquée aux séries de thermogrammes bruts obtenus. Les résultats sont discutés et mettent en avant l'intérêt des images de phase. Une approche quantitative est appliquée aux résultats de thermographie infrarouge dans le quatrième chapitre. La méthode d'inversion présentée permet la détermination de la diffusivité thermique du béton d'enrobage ainsi que son épaisseur<br>The economical and security aspects of the durability of the prestressed concrete construction works lead to develop new non destructive testing methods. This work was developed within the framework of the ANR ACTENA French research project. The main arms are to contribute to the localization of prestressed tendon ducts or rebars and also to the detection of the poor filling defects. The context of this study and previous works are described in the chapter I. The introduction of an inductor heating provides a non uniformity of the heating. In order to avoid any misinterpretation of thermograms, a frequential method based on transfer functions is proposed in chapter II. A 3D numerical model of the experimental specimens is performed by finite element method. Chapter III shows experimental results for three concrete beam specimens. The frequential procedure is applied to the raw thermograms. The results are discussed and highlighted the interest of phase images. A quantitative approach is applied to infrared thermographical results in the chapter IV. Finally, an inverse method is proposed and allowed to the determination of thermal diffusivity and the thickness of the cover concrete
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Dębska, Aleksandra. "Utilisation d'alliages à mémoire de forme pour la création d'effets de précontrainte dans des composants en béton." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22495/document.
Full textAbstract:
Le travail de la thèse concerne de l'utilisation des matériaux à mémoire de forme (AMF) pour la précontrainte des structures en béton. L’étude s'est portée sur des composants structuraux composites complexes constitués de béton et de matériaux à mémoire de forme tels que des fils de nickel-titane ou de cuivre-aluminium-béryllium. Les fils ont été placés sur les éprouvettes en forme de cylindres creux ou de poutrelles de section rectangulaire. La réalisation de la précontrainte de ces éléments est effectuée par des fils d’AMF sans prédéformation ou avec la déformation initiale. La thèse montre le processus de préparation en vue de la réalisation de précontrainte en utilisant le courant électrique : vérification expérimentale de la température des phases transformations, les propriétés thermomécaniques des matériaux AMF, les effets de l'intensité de courant électrique dans le fil AMF sur sa température. Ensuite, il décrit le programme de la recherche, sa réalisation et l'analyse des résultats obtenus. Ce travail décline aussi les conditions de l'application de la technologie de précontrainte de cylindres en béton avec chauffage des alliages à mémoire de forme par effet Joule. Enfin, le document présente la procédure pour calculer les contraintes générées dans les fils AMF à chaque étape de la recherche<br>This work concerns the application of shape memory materials (SMA) to prestressing the concrete structures. The main aim of the thesis was detailed recognition of behavior of composite elements made of concrete and shape memory materials, ie nickel - titanium and copper - aluminum - beryllium wires. The tests were made on the concrete samples with a tubular cross-section and beam. The prestressed of those elements was carried out using the wire without pre-deformation and with initial deformation. The thesis shows the preparation process for the realization of prestressing using electric current: experimental verification of temperature of the phases transfers, thermo-mechanical and thermo-strength properties of SMA materials, temperature effects on the intensity of the current flowing trough SMA wires. Then it is described the research program, its implementation and analysis of results. This work also assumes the conditions of application of the technology of prestressed concrete cylinders with heating of shape memory alloys by Joule effect. Finally, the paper shows how to calculate the stresses generated in the SMA wires at each stage of research<br>Niniejsza praca poświęcona jest tematyce związanej z wykorzystaniem materiałów z pamięcią kształtu do sprężania konstrukcji betonowych. Głównym celem rozprawy było szczegółowe rozpoznaniu pracy elementów kompozytowych złożonych z betonu i materiałów z pamięcią kształtu tj. drutów niklowo – tytanowych oraz miedziano – aluminiowo – berylowych. Badania wykonano na betonowych próbkach o poprzecznym przekroju rurowym i belkowym. Przeprowadzono sprężanie tych elementów za pomocą drutów bez wstępnego odkształcenia oraz ze wstępnym odkształceniem. W rozprawie pokazano proces przygotowania się do realizacji sprężania z wykorzystaniem efektu Joula tj. przeprowadzenia badań materiałowych: weryfikacji doświadczalnej temperatur przemian fazowych, właściwości termo-mechanicznych i termo-wytrzymałościowych materiałów SMA, wpływu natężenie prądu płynącego przez drut SMA na jego temperaturę. Kolejno omówiono przebieg badań oraz analizę otrzymanych wyników. Rozprawa ta zawiera opis uwarunkowań technologicznych przy wykonywaniu sprężania betonowych rur metodą ogrzewania drutów AMF za pomocą prądu elektrycznego. Ponadto, w pracy zaprezentowano opracowaną procedurę pozwalającą na obliczenie naprężeń powstałych w drutach SMA na każdym etapie procedury badawczej
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Laghcha, Abdeslam. "Contribution à l'étude des transferts gazeux et liquide au sein des parois en béton endommagées sous sollicitation thermo-hydrique : application au cas des enceintes de confinement en conditions d'épreuve et accidentelle." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0040/these.pdf.
Full textAbstract:
Les bâtiments réacteurs des centrales nucléaires d'EDF doivent assurer la sécurité des populations environnantes lors d'un Accident par Perte de Réfrigèrent Primaire (APRP). L'étanchéité des bâtiments réacteurs, est assurée par une enceinte à double paroi, se composant d'une enceinte interne en béton précontraint, et d'une seconde enceinte externe, en béton armé, prévue pour résiter aux agressions extérieures. La corrélation entre le taux de fuite de l'enceinte interne, mesuré en conditions d'épreuves périodiques d'étanchéité, et le taux de fuite lors d'un (APRP), est un élément fondamental dans les analyses de sûreté de ces réacteurs nucléaires. L'étude s'articule autour de la compréhension des phénomènes physiques liées au transport de masse de fluide induit par les deux scénarios, de sollicitations à travers des parois en béton très perméable intégrant les défauts susceptibles d'être présents au sein de l'enceinte de confinement. Il s'intéresse à une paroi en béton préalablement endommagée en compression simple et à une paroi contenant un plan de reprise de bétonnage dégradé, deux cas très différents vis-à-vis des perméabilités : (1,3 10-17 et 1,54 10-13 m2). Les matériaux et les endommagements sont caractérisés. Elle présente des résultats expérimentaux obtenus sur un banc d'essai de perméabilité mis au point pour simuler différentes situations sur des corps d'épreuve ayant une épaisseur représentative d'une enceinte de confinement (1,3 m). Les parois en béton, dans une phase expérimentale, sont soumises à des conditions d'épreuve d'étanchéité et à une situation accidentelle de type APRP (141 °C et 0,42 MPa de pression effective d'air humide). Grâce à des instrumentations adéquates, l'analyse des champs de pression, de température et de teneur en eau, complète l'étude des cinétiques de flux de masse, gazeux et liquide, transitant jusqu'à l'extrados des parois. Malgré des cinétiques très différentes les deux cas présentent de forte similitude. Dans une seconde phase, une analyse numérique unidimensionnelle, destinée à une modélisation Thermo-Hydrique-Mécanique (THM) du milieu poreux non saturé, est reportée. Celle-ci est menée avec le code_Aster® permet d'obtenir des résultats en accord avec la phénoménologie observée expérimentalement<br>The leak rate prediction of air and steam through a cracked concrete wall is an extremely important issue in assessing the safety of a nuclear reactor containment building. Furthermore the relation between air leak rate and steam leak rate on the same wall could have some interest for safety prediction. The present study investigates the transfer of fluids through a wall 1. 3 m of thick, with a focus on two cases: one on mechanically damaged concrete by compressive stress and another one on a crossing artificial flaw in a construction joint introduced in the concrete specimen. The aim of this work was to study comparatively, in the laboratory, the permeability of the damaged concrete walls under two conditions. The first conditions was at ambient temperature, a reference test of permeability, with dry air, giving the characteristics of permeability and the type of flow through the specimen. The second condition was an accident scenario with simultaneous effects of temperature and gas (a mix of air and steam) pressure applied on one face, the other one remaining at atmospheric pressure and temperature. The numerical results were in good agreement with experimental results, on the phenomenology and on flow rate through the wall
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Perrin, Marianne. "Etude et caractérisation par émission acoustique et mesures électrochimiques de la fragilisation par l'hydrogène des câbles de précontrainte : application aux ouvrages d'art." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0103/these.pdf.
Full textAbstract:
Il existe aujourd’hui un parc important d’ouvrages d’art vieillissants dont les possibilités de surveillance n’ont pas été prévues dès leur construction ce qui rend leur évaluation difficile. Concernant les ouvrages en béton précontraint, l’une de leurs principales causes de dégradation est la corrosion des câbles de précontrainte en général et leur fragilisation par l’hydrogène en particulier. Dans ce but, l’émission acoustique (EA) peut être une alternative pour l’inspection et le contrôle de ces ouvrages. L’objectif de ce travail est non seulement d’étudier le potentiel de l’EA à détecter l’endommagement des armatures de précontrainte provoqué par fragilisation par l’hydrogène, mais aussi d’examiner l’adaptation de cette technique d’auscultation aux exigences structurelles des ouvrages. En couplant le suivi acoustique à des mesures électrochimiques, la validation de cette technique est réalisée sur des structures de laboratoire à partir d’essais normalisés et accélérés dans un milieu de thiocyanate d’ammonium. Les résultats obtenus montrent que l’EA est performante pour l’étude mécanistique et le contrôle de ce mode de corrosion. Ensuite des essais pilotes sur des structures complexes permettent de se rapprocher d’une auscultation sur ouvrage et également de caractériser les limites de l’EA pour son application in situ<br>Today, there is an important amount of ageing structures whose monitoring possibilities have not been planed from their construction. Their evaluation is then difficult. Concerning prestressed concrete bridges, one of their main degradation forms is the corrosion of prestressing strands, which are crucial elements of these structures. The inspection of these bridges need the development of new non destructive testing, like acoustic emission (AE). The objective of this work is dual. Firstly, the potential of AE to detect strands corrosion has to be verify. Then, the accomodation of the monitoring technique to the geometry of bridges is examined. The validation of the technique is realised on laboratory frames, from accelerated corrosion tests with ammonium thiocyanate. Results show that AE is efficient to detect some corrosion mechanisms on laboratory tests. Results are validated by coupling the acoustic monitoring to electrochemical measurements. Then, the transition to more complex structures enables to be close to a bridge monitoring but also to characterize AE limits
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Bergeron, Frédéric. "Développement d'une dalle de pont préfabriquée nervurée en béton de fibres métalliques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6151.
Full textAbstract:
De façon à réduire les problématiques de circulation causées par la construction et l'entretien des ponts, les dalles de pont préfabriquées sur leur pleine épaisseur sont une alternative prometteuse à la dalle de béton conventionnel. Ce mémoire présente le développement d'un système de dalles de pont préfabriquées nervurées en béton de fibres métalliques (BFM). L’utilisation de BFM permet des dalles plus minces avec un poids beaucoup plus léger qui peut être intéressant pour certaines opérations. Le concept est d’abord validé par des tests sur des éléments de dalles et de poutres. Des essais en grandeur réelle sont ensuite effectués pour évaluer la performance de la dalle, des nervures et de deux types de joints de tablier. Il est conclu que la dalle proposée est adéquate pour supporter les charges de conception du code canadien et qu’elle peut être jusqu'à 50% plus légère qu'une dalle conventionnelle de 200 mm.
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Michou, Alexandre. "Analyse expérimentale et modélisation du comportement de structures précontraintes." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066578/document.
Full textAbstract:
Ces travaux ont pour but d'étudier le comportement mécanique de structures précontraintes et d'évaluer l'influence de la technologie de précontrainte utilisée : précontrainte par torons adhérents, précontrainte par torons non-adhérents TGG. Le champ d'application final porte sur l'analyse de la sûreté et de la durabilité des enceintes de confinement de centrales nucléaires. L'attention est alors portée principalement sur le comportement à la fissuration du béton et au rôle de la liaison mécanique torons de précontrainte-structure.La démarche proposée se décompose en trois étapes successives. Elle débute par la caractérisation expérimentale des mécanismes de dégradation à l'échelle de la structure (essais de flexion 4 points sur poutres précontraintes) et à l'échelle locale du matériau (fissuration, déformations différées du béton, liaisons armatures passives-béton et torons-structure par des essais d'arrachement et de traction sur tirants). Une instrumentation multiple (CIN, fibres optiques) favorise la robustesse de la démarche. Des modèles numériques sont ensuite développés pour décrire les mécanismes caractérisés expérimentalement. Un intérêt particulier est porté à la modélisation mésoscopique de l'interface armatures-béton et macroscopique de l'interface torons-coulis d'injection. L'utilisation des différents modèles, couplée à la prise en compte de l'évolution temporelle des déformations différées du béton, favorise une analyse prédictive du comportement des structures étudiées.L'application à une tranche d'enceinte de confinement permet de prédire l'influence de la technologie de précontrainte utilisée sur le comportement à la fissuration de la structure<br>This work aims to study the mechanical behavior of partially prestressed structures and to evaluate the influence of the post-tensioning system: bonded tendons, individual unbonded greased and sheathed strands. Under the scope of the safety and durability of nuclear containments, specific attention is devoted to the concrete cracking behavior and to the role of the mechanical tendons-structure bond. The proposed approach is divided into three successive parts. It starts with an experimental study of damage mechanisms at the structural level (4-point bending tests on prestressed concrete beams) and at the local scale (cracking, delayed strains of concrete, reinforcement-concrete bond, tendons-structure bond with pull-out tests and tension tests on reinforced concrete ties). The used instrumentation (DIC, optical fibers) allows for the robustness of the approach. Numerical models are then developed, based on the previous characterized mechanisms. A particular interest is focused on the meso-modeling of the reinforcement-concrete interface and on the macro-modeling of the tendons-injected grout bond. The use of the developed models, considering in parallel the influence of the evolutive delayed strains of concrete, provides a predictive analysis of the mechanical behavior of the studied prestressed structures. A final application to a part of a nuclear containment offers an accurate prediction of the influence of the post-tensioning system on the cracking behavior of the structure
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Robert, Florent. "Contribution à l'analyse non linéaire géométrique et matérielle des ossatures spatiales en Génie Civil : application aux ouvrages d'art." Lyon, INSA, 1999. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1999ISAL0032/these.pdf.
Full textAbstract:
En Génie civil, la tendance actuelle à concevoir des structures de plus en plus élancées et le besoin d'optimiser les quantités de matériau, conduisent les projeteurs à mener des calculs prenant en compte les non-linéarités du système. En ouvrage d'art, considérer le couplage entre les non-linéarités matérielle et géométrique est impératif, d'où la nécessité de disposer d'outils informatiques adaptés au métier et résolvant ce problème. Nous proposons une formulation basée sur les coordonnées convectées spatiales en décomposant le mouvement d'une particule en un mouvement de corps rigide de grande amplitude et un mouvement modéré induisant les déformations. Ceci permet de prendre en compte les grands déplacements et les grandes rotations pour des éléments de poutre tridimensionnels alors que la non-linéarité matérielle repose sur l'hypothèse des petites déformations. On peut ainsi modéliser les ossatures spatiales composées de métal, de béton armé ou de béton précontraint. Les effets différés, à savoir le retrait et le fluage du béton ainsi que la relaxation des aciers de précontrainte, sont intégrés dans le schéma général de résolution. Pour simuler la construction des ouvrages d'art et étudier leur schéma statique, nous développons la prise en compte des grands déplacements pour les articulations ainsi qu'un élément simulant correctement le comportement d'un câble pesant, même lors des phases où il est détendu. Nous développons le calcul d'instabilité élastique à partir de la matrice des contraintes initiales issue de notre formulation. Nous proposons l'extension possible de l'algorithme de résolution du cas de chargement statique au cas dynamique. Nous validons notre approche en confrontant les résultats de nos calculs à des mesures expérimentales ou à la solution théorique de cas tests représentatifs. Enfin, une exemple d'utilisation du programme sur un tel projet réel est présenté : la simulation du remplacement du système de suspension du Pont de Tancarville<br>In the field of civil engineering, the current trend to design structures more and more slender and the need to reduce the quantities of material, lead designers to make nonlinear calculations taking into account of the nonlinearities of the System. In the field of engineering structures, considering both material and geometrical nonlinearities is essential, therefrom the necessity to have computer tools fitting the profession and solving that problem. We propose a space convected coordinates based formulation consisting in breaking up the movement of a particle into a large rigid body movement and a small movement inducing strains. Large displacements and large rotations are taken into account for tridimensional beam éléments, whereas the material nonlinearity is based on the hypothesis of small strains. We can modelize space frames made of métal, of reinforced concrète or prestressed concrète. Delayed effects, that are concrète shrinkage and creep and prestressed concrète steel relaxation, are integrated in the général resolution scheme. In order to simulate the engineering structures construction and to study their statics, we consider large displacements for articulations, and we develop a spécifie beam élément that simulâtes correctly the behaviour of weighty cables, even though when not tensed. From the initial stress matrix, we develop the linear instability calculation. We propose the possible extension of our resolution scheme from static loads to dynamic ones. We validate our approach by comparing the results of our calculations tô the expérimental results or the theoretical solution of représentative tests. At last, an example of use of the programme on a real project is shown : the simulation of the replacement of the suspension System of the Tancarville Bridge
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Bouafia, Youcef. "Résistance à l'effort tranchant des poutres en béton à precontrainte exterieure : étude experimentale et calcul à la rupture." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0198.
Full textAbstract:
La précontrainte extérieure se développe de plus en plus actuellement. Elle présente des avantages par rapport à la précontrainte intérieure classique pour le contrôle des câbles en oeuvre et leur remplacement éventuel. L'étude de la résistance à l'effort tranchant est abordée par les deux aspects suivants: a) dans le cas des poutres monolithes; la possibilité de formation d'un mécanisme en treillis avec liaison ponctuelle entre la membrure tendue (le câble extérieur) d'une part, et les autres éléments du treillis : montants (armatures transversales) et diagonales (bielles de béton comprimées) d'autre part; b) la transmission de l'effort tranchant dans un joint ferme (en phase de construction) et ouvert par flexion (à l'état limite ultime) pour les poutres construites par voussoirs préfabriqués. Un programme d'essais a été alors lancé au CEBPT sur des poutres monolithes (pour comparer le cas ou le câble est intérieur adhérent au béton et le cas ou le câble est extérieur) et, parallèlement sur des éléments de poutres à voussoirs préfabriqués. Pour ce dernier mode de construction, des essais de cisaillement ont été réalisés sur des joints fermes et sur des joints ouverts par flexion. Les résultats d'essais ont permis la mise au point d'un modèle de calcul de la résistance à l'effort tranchant des poutres à précontrainte extérieure en adaptant un modèle empirique. Corrélativement, une méthode de calcul de la résistance au cisaillement parallèlement au plan des joints entre voussoirs préfabriqués est proposée.
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Torrenti, Jean-Michel. "Comportement multiaxial du béton : aspects expérimentaux et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529740.
Full textAbstract:
Modélisation du comportement du béton sous des charges multiaxiales avec une loi incrémentale non linéaire. Simulation numérique d'essais uniaxiaux, biaxiaux et triaxiaux. Comparaison avec les résultats expérimentaux obtenus avec une presse biaxiale.
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Llau, Antoine. "Méthodes de simulation du comportement mécanique non linéaire des grandes structures en béton armé et précontraint : condensation adaptative en contexte aléatoire et représentation des hétérogénéités." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI029/document.
Full textAbstract:
Les structures en béton et béton armé de grandes dimensions, en particulier les enceintes de confinement, peuvent être sujettes à de la fissuration localisée suite à leur vieillissement ou dans le cas d’une forte sollicitation (APRP, par exemple). Afin d’optimiser les actions de maintenance, il est nécessaire de disposer d’un modèle prédictif de l’endommagement du béton. Ce phénomène se produit à une échelle matériau relativement petite et un modèle prédictif nécessite un maillage fin et une loi de comportement non linéaire. Hors ce type de modélisation ne peut être directement appliquée sur une structure de génie civil de grande échelle, le calcul étant trop lourd pour les machines actuelles.Une méthode de calcul est proposée, qui concentre l’effort de calcul sur les zones d’intérêt (parties endommagées) de la structure en éliminant les zones non endommagées. L’objectif est ainsi d’utiliser la puissance de calcul disponible pour la caractérisation des propriétés des fissures notamment. Cette approche utilise la méthode de condensation statique de Guyan pour ramener les zones élastiques à un ensemble de conditions aux limites appliquées aux bornes des zones d’intérêt. Lorsque le système évolue, un système de critères permet de promouvoir à la volée des zones élastiques en zones d’intérêt si de l’endommagement y apparaît. Cette méthode de condensation adaptative permet de réduire la dimension du problème non linéaire sans altérer la qualité des résultats par rapport à un calcul complet de référence. Cependant, une modélisation classique ne permet pas de prendre en compte les divers aléas impactant le comportement de la structure : propriétés mécaniques, géométrie, chargement… Afin de mieux caractériser ce comportement en tenant compte des incertitudes, la méthode de condensation adaptative proposée est couplée avec une approche de collocation stochastique. Chaque calcul déterministe nécessaire pour caractériser les incertitudes sur les grandeurs d’intérêt de la structure est ainsi réduit et les étapes de prétraitement nécessaires à la condensation sont elles-mêmes mutualisées via une deuxième collocation. L’approche proposée permet ainsi de produire pour un coût de calcul limité des densités de probabilités des grandeurs d’intérêt d’une grande structure. Les stratégies de résolution proposées rendent accessibles à l’échelle locale une modélisation plus fine que celle qui pourrait s’appliquer sur l’ensemble de la structure. Afin de bénéficier d’une meilleure représentativité à cette échelle, il est nécessaire de représenter les effets tridimensionnels des hétérogénéités. Dans le domaine du génie civil et nucléaire, cela concerne au premier chef les câbles de précontrainte, traditionnellement représentés en unidimensionnel. Une approche est donc proposée, qui s’appuie sur un maillage et une modélisation 1D pour reconstruire un volume équivalent au câble et retransmettre les efforts et rigidités dans le volume de béton. Elle combine la représentativité d’un modèle 3D complet et conforme des câbles lorsque le maillage s’affine et la facilité d’utilisation et paramétrage d’un modèle 1D. L’applicabilité des méthodes proposées à une structure de génie civil de grande échelle est évaluée sur un modèle numérique d’une maquette à l’échelle 1/3 de l’enceinte de confinement interne d’un réacteur de type REP 1300 MWe à double paroi<br>Large-scale concrete and reinforced concrete structures, and in particular containment buildings, may undergo localized cracking when they age or endure strong loadings (LOCA for instance). In order to optimize the maintenance actions, a predictive model of concrete damage is required. This phenomenon takes place at a rather small material scale and a predictive model requires a refined mesh and a nonlinear constitutive law. This type of modelling cannot be applied directly on a large-scale civil engineering structure, as the computational load would be too heavy for the existing machines.A simulation method is proposed to focus the computational effort on the areas of interest (damaged parts) of the structure while eliminating the undamaged areas. It aims at using the available computing power for the characterization of crack properties in particular. This approach uses Guyan’s static condensation technique to reduce the elastic areas to a set of boundary conditions applied to the areas of interest. When the system evolves, a set of criteria allows to promote on the fly the elastic areas to areas of interest if damage appears. This adaptive condensation technique allows to reduce the dimension of a nonlinear problem without degrading the quality of the results when compared to a full reference simulation.However, a classical modelling does not allow to take into account the various unknowns which will impact the structural behaviour: mechanical properties, geometry, loading… In order to better characterize this behaviour while taking into account the various uncertainties, the proposed adaptive condensation method is coupled with a stochastic collocation approach. Each deterministic simulation required for the characterization of the uncertainties on the structural quantities of interest is therefore reduced and the pre-processing steps necessary to the condensation technique are also reduced using a second collocation. The proposed approach allows to produce for a reduced computational cost the probability density functions of the quantities of interest of a large structure.The proposed calculation strategies give access at the local scale to a modelling finer than what would be applicable to the full structure. In order to improve the representativeness at this scale, the tridimensional effects of the heterogeneities must be taken into account. In the civil and nuclear engineering field, one of the main issues is the modelling of prestressing tendons, usually modelled in one dimension. A new approach is proposed, which uses a 1D mesh and model to build a volume equivalent to the tendon and redistribute the forces and stiffnesses in the concrete. It combines the representativeness of a full conform 3D modelling of the tendon when the mesh is refined and the ease of use of the 1D approaches.The applicability of the proposed methodologies to a large-scale civil engineering structure is evaluated using a numerical model of a 1/3 mock-up of a double-wall containment building of a PWR 1300 MWe nuclear reactor
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Miao, Buquan. "Effets mécaniques dus au retrait de dessiccation du béton." Marne-la-vallée, ENPC, 1988. http://www.theses.fr/1988ENPC8912.
Full textAbstract:
Etude expérimentale de la fissuration de peau dans les structures, par création d'entailles à profondeur successives sur dalles ayant séchées pendant 56 jours ; constatation d'une ouverture des lèvres de l'entaille, même en présence de précontrainte, et d'un comportement de la structure restant linéaire après libération des contraintes. Modèle stochastique pour la distribution des contraintes de fluage-retrait.
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Ben, Mansour Hela. "Etude du comportement à la corrosion des armatures tendues dans le béton contaminé par des ions chlorure : Effet anticorrosif d’un inhibiteur à base de phosphates." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI085/document.
Full textAbstract:
La corrosion dans le béton précontraint est considérée parmi les pathologies les plus dangereuses dans le secteur du génie civil. En effet ce phénomène se caractérise par la gravité de ses conséquences économiques et sécuritaires. L’objectif de ce travail consiste à évaluer l’efficacité d’un inhibiteur à base de phosphates Na3PO4.12H2O contre la corrosion des aciers de précontrainte. L’étude a été d’abord menée en milieu synthétique simulant le béton chloruré sur des armatures tendues à 80% Rm, puis d’une part sur des éprouvettes en mortier précontraint conçues à l’échelle laboratoire, et d’autre part en utilisant la technique de cellule de diffusion pour tester l’efficacité de l’inhibiteur à long terme. Les résultats issus de l’étude réalisée dans le milieu simulant ont révélé que la présence des phosphates entraine l’augmentation du seuil critique d’amorçage de corrosion localisée R=[Cl-]/[OH-] jusqu’à la valeur de 5 au lieu de 0,4. Ceci semble être dû à deux actions inhibitrices des phosphates à savoir : la stabilisation de la couche protectrice à base d’oxyde de fer et la formation de composés phosphatés très peu solubles qui bloquent les sites anodiques actifs, augmentant ainsi la résistance de l’acier à la corrosion localisée. L’emploi de Na3PO4.12H2O en tant qu’adjuvant diminue légèrement la résistance à la compression du mortier. Cependant les composés phosphatés provenant de la réaction de l’inhibiteur avec les hydrates de ciment colmatent les pores du mortier et freinent la diffusion des chlorures. Ceci améliore le comportement à la corrosion des armatures enrobées de mortier précontraint. Enfin, lorsque le triphosphate de sodium est utilisé comme inhibiteur migrateur ou comme moyen de prétraitement des armatures, la technique de la cellule de diffusion a montré son efficacité à long terme, grâce à l’augmentation de la période précédant l’amorçage d’une corrosion localisée, où l’armature est en état passif<br>Corrosion in prestressed concrete is considered among the most dangerous pathologies in the civil engineering sector. Indeed, this phenomenon is characterized by the seriousness of its economic and security consequences. The objective of this work is to evaluate the efficiency of a phosphate based inhibitor Na3PO4.12H2O against the corrosion of prestressing steels. The study was first conducted on wires tensioned at 80% Rm and immersed in simulating concrete pore solution. Then it concerned, on one hand, prestressed mortar specimens designed on a laboratory scale and, on the other hand, the long term efficiency of the inhibitor using diffusion cell technique. The results obtained from the study carried out in the concrete simulating medium revealed that the presence of the phosphates causes the increase in the critical threshold of localized corrosion initiation R = [Cl -] / [OH-] up to the value of 5 instead of 0.4. This seems to be due to two phosphate inhibiting actions, namely: the stabilization of the iron oxide protective layer and the formation of very insoluble phosphate compounds which block the active anodic sites, increasing prestressing steel resistance to localized corrosion. The use of Na3PO4.12H2O as an additive slightly reduces the compressive strength of the mortar. However, phosphate compounds resulting from the reaction of the inhibitor with the cement hydrates clog the pores of the mortar and slow down the diffusion of the chlorides. This improves the corrosion behavior of prestressed mortar reinforcement. Finally, when sodium triphosphate is used as a migratory inhibitor or as a means of steel reinforcement pretreatment, the diffusion cell technique has shown its long-term efficiency, thanks to the increase of the period preceding the initiation of a localized corrosion, where the reinforcement is in a passive state
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Granger, Laurent. "Comportement différé du béton dans les enceintes de centrales nucléaires : analyse et modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520675.
Full textAbstract:
Les enceintes de confinement des centrales nucléaires françaises sont réalisées en béton précontraint de 1,2 m d'épaisseur. L'étanchéité de la structure dépend principalement de la précontrainte résiduelle du béton. Or les dispositifs de surveillance des déformations différées font apparaître des différences sensibles, suivant les sites, que les modèles de calcul réglementaires ne prennent pas en compte d'une façon satisfaisante. Pour améliorer la gestion du parc de centrales, au sens durée de vie, EDF a lancé en 1991 un vaste programme d'étude centré sur le matériau béton, et visant à prévoir le comportement réel en fluage des enceintes déjà construites. Ici, nous analysons une par une les différentes déformations différées du béton. Une analyse fine des phénomènes physico chimiques qui en sont à l'origine, nous conduit à proposer une modélisation d'ingénieur, sur la base d'un modèle du type milieu continu équivalent. Enfin, nous présentons les résultats de nos simulations et nous concluons en donnant les enseignements théoriques et pratiques de cette étude ainsi que quelques propositions réglementaires.
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Sayed, Ahmad Firas. "Mise en précontrainte des Bétons Fibré à ultra haute performance (BFUHP) à l'aide de matériaux composites en carbone (PRFC)." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00700491.
Full textAbstract:
Nous nous intéressons dans ce travail à la mise en précontrainte par pré-tension d'éléments en Béton Fibré Ultra Performant (BFUP) par des renforts en Polymères Renforcés de Fibres de Carbone (PFRC). L'association de ces deux matériaux doit permettre de réaliser des éléments précontraints présentant une haute résistance mécanique et une grande durabilité. Cette étude à forte composante expérimentale s'est déroulée en trois phases. La première phase concerne l'étude de l'adhérence entre les PFRC et le BFUP au cours de laquelle des configurations de surface optimales des renforts (joncs) sont présentées. Dans la deuxième phase nous proposons un système d'ancrage permettant de mettre en tension les joncs de précontrainte. Ce système permet de conserver l'intégralité de la résistance en traction des joncs PFRC. La troisième phase est dédiée à une campagne expérimentale d'essais de flexion 4 points menée sur des poutres BFUP précontraintes par des joncs PFRC et des torons acier. Le comportement global des poutres précontraintes en flexion est analysé en termes de rigidité, de suivi de la fissuration, de pertes de la précontrainte, de capacité portante et de ductilité. Les résultats obtenus sont très encourageants et ouvrent des perspectives pour l'utilisation des PRFC en tant que renforts actifs pour la précontrainte
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Tran, Nhu Cuong. "Développement d'un modèle d'interface acier-béton à haute température : modélisation des structures en béton exposées au feu." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00657207.
Full textAbstract:
Le comportement des structures en béton armé (BA) et en béton précontraint (BP) exposées au feu est une thématique de recherche importante en génie civil. Actuellement, le comportement de l'interface béton-acier à haute température et la simulation thermomécanique non linéaire des structures en béton sont des verrous à lever. Ces deux questions font l'objet de cette thèse. Après avoir fait un état de l'art sur le comportement à froid de l'interface béton-acier, un modèle à haute température est proposé ainsi que son intégration numérique dans le code de calcul ANSYS. Puis, les performances de plusieurs modèles non linéaires du béton ont été analysées. Finalement, des méthodologies de modélisation du transfert thermique et du comportement mécanique des structures exposées au feu ont été proposées et validées à travers des simulations d'essais
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Tran, Hanh. "Création d'états de précontrainte dans des composants en béton par alliages à mémoire de forme : approche expérimentale et modélisation." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00818906.
Full textAbstract:
Les Alliages à Mémoire de Forme (AMF) sont des matériaux actifs ayant des propriétés mécaniques spectaculaires comparées aux autres métaux : effets mémoire simple et double sens, pseudo-élasticité et amortissement. Les propriétés des AMF ont pour origine physique une transformation austénite - martensite pilotée par la température et le niveau de contrainte dans le matériau. Les phases austénite (A) et martensite (M) sont présentes respectivement à haute température et à base température. L'effet mémoire, quant à lui, réside dans la capacité du matériau à retrouver la forme austénitique initiale par élévation de température, après avoir été déformé de manière permanente à l'état martensitique à basse température. Le comportement mécanique des structures en béton est gouverné par le processus d'endommagement du matériau. Ce processus peut être retardé en appliquant un chargement uni ou multi-axial de compression, dans le but de contrer les contraintes locales de traction auxquelles le béton est peu résistant. Cette thèse porte sur l'utilisation d'alliages à mémoire de forme (AMF) pour la création d'états de précontrainte dans des composants en béton. Le travail repose sur deux approches : expérimentation et modélisation. Dans la première partie, des essais préliminaires concernent l'étude du comportement thermomécanique de l'AMF en Ni-Ti. Cette réponse complexe est étudiée de manière séparée à l'aide d'une machine de traction - compression uni-axiale couplée à des moyens de chauffage et de refroidissement. Ensuite, des fils d'AMF sont utilisés pour la création de précontraintes dans des poutrelles et de confinements dans des cylindres en béton. Les fils sont étirés à l'état martensitique avant d'être fixés à leurs extrémités sur des éprouvettes en béton. L'activation thermique de l'effet mémoire provoque la mise en contrainte du béton. Et puis, des essais d'écrasement des cylindres sont réalisés pour estimer l'amélioration des performances du béton confiné à l'aide de fils d'AMF. Les résultats montrent que l'effet de confinement permet d'améliorer fortement la performance mécanique en compression du béton. Dans la deuxième partie, un modèle thermomécanique est élaboré pour l'analyse du comportement de fils d'AMF sollicités en traction-compression alternée uni-axiale. Une procédure de calcul numérique pas-à-pas est développé pour la simulation du comportement de fils en AMF pour l'ensemble de la procédure de création d'effet de précontrainte. Cette simulation donne une description fine des mécanismes au sein du fil au cours des essais sur des composants en béton-AMF. L'interaction complexe entre le béton et l'AMF est précisément analysée grâce à l'utilisation du modèle thermomécanique de l'AMF. Enfin, les études de cette thèse confirment une possibilité du champ d'application des AMF dans la thématique du renforcement préventif des structures en béton.
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Garcia-Vargas, Joel Avelino. "La précontrainte extérieure appliquée à des structures hyperstatiques." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1994. http://www.theses.fr/1994ECAP0386.
Full textAbstract:
L'étude du comportement non-linéaire des structures à précontrainte extérieure, nécessite la prise en considération des effets non-linéaires dûs au comportement des matériaux, aux effets du second ordre et au glissement des câbles sur les déviateurs. Ces effets influent sur le comportement de la structure et sur le niveau de surtension des câbles de précontrainte. La présentation de la technologie et des résultats des essais publiés sur des poutres isostatiques et hyperstatiques à précontrainte extérieure, constitue la première partie de cette étude. La deuxième partie, concerne le développement de l'élément câble de précontrainte, et en particulier externe, et l'élaboration de la modélisation du glissement des câbles sur déviateur, puis de leur intégration dans le logiciel de calcul. Pour déterminer l'influence du niveau du glissement des câbles sur déviateur, plusieurs cas de figures sont étudiés, afin de pouvoir prévoir ce qui se présente en pratique. La validation du modèle de calcul est présentée dans la dernière partie. La comparaison entre les résultats calculés et ceux des essais, a permis de tirer des conclusions sur la portée des conséquences du caractère de glissement au déviateur sur le comportement global de poutres (déformation et résistance). La représentativité de la méthode de calcul élaborée a été comparée avec d'autres méthodes développées par d'autres chercheurs
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Nguyen, Xuan Son. "Algorithmes probabilistes pour la durabilité et la mécanique des ouvrages de Génie Civil." Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000171/.
Full textAbstract:
Cette étude présente des applications des méthodes probabilistes en Génie Civil pour l'estimation de la fiabilité et de la durabilité des ouvrages. Deux méthodes probabilistes performantes en termes de temps de calcul et de précision sont développées. La première méthode est une amélioration de la technique du gradient projeté et permet l'utilisation efficace de l'algorithme de Rackwitz-Fiessler, en intégrant dans ce dernier la prise en compte de l'imprécision numérique du modèle associé à la fonction de défaillance, imprécision conduisant dans bien des cas à l'échec de l'algorithme. La seconde méthode est une amélioration d’une méthode de surface de réponse et permet de minimiser le coût de calcul en assurant la précision des résultats grâce à deux systèmes de pondération pour les points de calage. Ces deux méthodes probabilistes sont ensuite appliquées à la durabilité d’ouvrages de Génie Civil par couplage avec des modèles de calculs aux éléments finis. L’étude aborde deux problèmes de durabilité souvent rencontrés en Génie Civil : la carbonatation du béton et l'endommagement lié à la perte de précontrainte par retrait et fluage du béton d'un ouvrage en béton précontraint<br>This study deals with the application of probabilistic methods to Civil Engineering structures in order to assess their reliability and durability. Two probabilistic methods efficient in terms of the computational time and the accuracy are developed. The first one which is an improvement of the projected gradient method allows using the Rackwitz-Fiessler’s algorithm efficiently, by accounting for the numerical inaccuracies involved by the model associated to the limit state function and frequently causing convergence unstability. The second one which is an improvement of a response surface method allows reducing the computational time while producing satisfactorily results thank to two weighting regression techniques for fitting points. Both probabilistic methods are then applied to the durability of Civil Engineering structures by coupling with the finite element method. The study deals with two typical durability problems of Civil Engineering concrete structures: on the one hand the carbonation of concrete which allows the reinforcing bars to be depassivated and the corrosion to be initiated and on the other hand the loss of prestressing forces due to shrinkage and creep of concrete which can lead to various damages in presstressed structures
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Francisco, Philippe. "Déformations différées des bétons fibrés à ultra hautes performances soumis à un traitement thermique." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00973198.
Full textAbstract:
Les travaux présentés sont une contribution à l'état des connaissances sur les déformations différées des Bétons Fibrés à Ultra hautes Performances (BFUP) subissant un traitement thermique réalisé à température modérée. Ce type de traitement thermique est appliqué dans des conditions de fabrication usine, juste après la mise en œuvre du béton dans son moule, en vue d'accélérer pendant quelques heures le durcissement d'un produit destiné à se voir appliquer une précontrainte au jeune âge. L'analyse bibliographique souligne l'importance de considérer le type de traitement thermique utilisé comme un des paramètres prépondérants associés à la structuration des hydrates à court, moyen et long terme et à la teneur en eau résiduelle libre des bétons. Les résultats expérimentaux ont permis d'une part de quantifier les déformations différées de BFUP subissant un traitement thermique à température modérée et d'autre part de mettre en corrélation ces déformations avec l'évolution de paramètres matériaux mesurés tels que l'humidité relative interne et le degré d'hydratation. Des modèles analytiques adaptés, s'inspirant de ceux présentés dans l'Eurocode 2, sont proposés pour prévoir les déformations différées des BFUP. En outre, la modélisation et les simulations numériques révèlent qu'il est possible de prédire correctement le comportement de ces BFUP tant sur l'évolution des températures internes que sur l'évolution des déformations différées. La prédiction de l'évolution des propriétés des produits en BFUP en fonction de la nature de l'échauffement appliqué devrait permettre en outre l'optimisation des cadences de production et de l'énergie utilisée pour les traitements thermiques.
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Asali, Mehdi. "Modélisation et prévision du comportement thermo-hydro-mécanique d’une paroi en béton : application au cas des enceintes de confinement des bâtiments réacteurs nucléaires." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10143/document.
Full textAbstract:
L’enceinte de confinement est la dernière barrière de protection des bâtiments réacteurs nucléaires (BR), mais les mécanismes de vieillissement du béton précontraint peuvent dégrader l’étanchéité de l’enceinte interne (EI) des BR à double paroi au cours du temps. C’est une problématique majeure pour l’exploitation à long terme et l’extension de la durée de vie des BR tout en respectant les exigences de sûreté. La taille de telles structures et la complexité de tous les phénomènes couplés qui interagissent à différentes échelles rendent difficile la mise au point d’un outil industriel opérationnel de modélisation. Dans ce contexte, cette thèse introduit une stratégie numérique de prévision du taux de fuite des EI en exploitation. Elle repose sur une discrétisation adaptée par macroéléments, sur une modélisation thermo-hydro-mécanique chainée faiblement couplée physiquement représentative et sur un élément fini 3D spécialement conçu pour calculer les transferts à travers le béton insaturé et fissuré. La stratégie proposée a été appliquée à la maquette d’enceinte VeRCoRs (échelle 1/3) : les résultats obtenus sont validés avec les données expérimentales disponibles jusqu’au premier essai de mise sous pression puis prolongés jusqu’au troisième.La stratégie proposée permet aux opérateurs de :- Prendre en compte les variabilités et incertitudes des paramètres d’intérêt et de quantifier leur impact sur le taux de fuite total ;- Introduire les défauts relevés au cours d’inspections visuelles dans le calcul ;- Anticiper et optimiser les actions de mitigation des fuites pour éviter un prolongement d’arrêt de tranche et les pertes d’exploitation associées<br>The containment building represents the third and last protection barrier of nuclear reactors buildings (NRB). Yet ageing mechanisms of prestressed concrete could strongly affect the tightness capacity of the inner containment of a double-wall reactor building over time. That is a major issue considering the long term operation and the possible life extension of NRB while ensuring safety and regulatory requirements. Considering the size of such structures and the complexity of all interacting phenomena, it is very difficult to build an industrial and operational tool modeling all the strong couplings occurring at different scales. In that context, this Ph.D. thesis introduces a numerical strategy aiming at forecasting the leakage rate evolution of inner containments during operation. It is based on an adapted macro-element mesh, on a simple but physically representative chained weakly-coupled thermo-hydro-mechanical modeling and on a 3D finite element specially designed for computing air leakage through unsaturated porous and cracked concrete. The proposed strategy has been applied to the scale 1:3 VeRCoRs mock-up: results are validated with available experimental data until the first internal pressurization test before being extended until the third one.The proposed strategy enables operators to:- Take into account variabilities and uncertainties of main parameters to quantify their impact on the total leak rate;- Numerically introduce defects coming from visual inspections;- Pre-empt and optimize leak mitigation actions to avoid outage extensions and associated losses of income