Étude expérimentale de la traction dynamique du béton par écaillage

par Ahmed Brara

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Janusz Roman Klepaczko.

Soutenue en 1999

à Metz .


  • Résumé

    Ce travail porte sur la caractérisation de la rupture du béton dans le domaine des chargements intenses et courts en traction à l'aide d'un nouveau dispositif expérimental. Ce montage original, base sur le principe de la propagation des ondes dans la barre de Hopkinson, permet d'atteindre de très grandes vitesses de déformations (entre 20 et 150 l/s). Dans cette plage de vitesses, l'absence de données expérimentales est à mettre en exergue. Les idées-forces du travail de conception de ce montage, sont la simplicité du principe de l'expérience menée avec un équipement de dimensions réduites comparativement à ceux existant et le contournement du problème de l'accès aux mesures sur le matériau teste. Une campagne d'essais sur des éprouvettes cylindriques en micro-béton humide et sec est menée à l'aide de ce dispositif. Globalement, les résultats expérimentaux obtenus confirment les tendances de comportement en traction dynamique du béton évoquées dans la littérature, notamment une augmentation très rapide de la résistance à la rupture avec la vitesse de déformation. Cette augmentation peut aller jusqu'à dix fois la résistance quasi-statique dans la plage de vitesses de déformation investiguée. L'analyse de la relation contrainte critique-temps de chargement a révélé cette tendance à la rupture et la séparation retardée caractéristique des matériaux soumis à des chargements courts et intenses, à l'instar des métaux. Un critère de micro-fissuration cumulative inspire de ce constat prédit correctement les résultats expérimentaux. Une explication de l'origine de l'augmentation brutale de la résistance liée au clivage des granulats est avancée. La justesse des hypothèses concernant la propagation des ondes dans l'éprouvette et de la procédure analytique de dépouillement ont été montrée à l'aide de simulations numériques aux éléments finis et discrets. Il en est de même pour le critère proposé qui reproduit correctement les résultats expérimentaux

  • Titre traduit

    Experimental study on dynamic tension of concrete by spalling


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Informations

  • Détails : 1 vol. (143 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 127-135

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