Modelisation du beton en dynamique rapide

par ANIS KANJI NANJI

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-FRANCOIS DUBE.

Soutenue en 1999

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La connaissance du comportement du beton sous sollicitations de type choc ou explosion est necessaire pour dimensionner les structures telles que les abris militaires ou les centrales nucleaire. Une etude bibliographique sur le comportement du beton non confine sous impact met en evidence l'effet de vitesse sur les caracteristiques du materiau et son caractere de fragile. Pour generer des gammes de vitesse de deformation superieures a 10s 1, le dispositif experimental des barres de hopkinson est en general utilise. Une etude numerique est realisee sur ce dispositif pour comprendre les phenomenes de propagation d'ondes dans le systeme, pour analyser le depouillement des essais et pour orienter notre choix de modelisation numerique. Les resultats de l'etude montrent que la masse mise en mouvement n'engendre pas de perturbation suffisante pour expliquer les effets de vitesse constates experimentalement et qu'une simulation directe de l'eprouvette suffit pour identifier les parametres d'un modele. Dans ce travail, le materiau beton est modelise par un modele de comportement visco-endommageable elabore au lmt cachan pour de faibles vitesses de deformation ( 12s 1). Apres modification de la loi d'endommagement, le modele est valide pour les fortes gammes de vitesse de deformation (300 s 1 <<600s 1) sur des essais de compression non confines sur barres de hopkinson. Cette validation a necessite le developpement d'une methode d'identification, basee sur l'analyse inverse, couplee a la methode des elements finis pour determiner les parametres materiels par simulation des essais. L'analyse du comportement du beton confine sur des essais aux barres de hopkinson met en evidence la transition d'un domaine fragile vers un domaine ductile et egalement l'effet de vitesse. En effet, sous forte pression hydrostatique, le beton, initialement fragile, se rigidifie suite a une fermeture des pores. Le comportement du beton confine en dynamique est modelise dans ce travail a partir de la theorie de la viscoplasticite. La traction, la compression et la compaction du materiau sont pris en compte par une unique surface seuil de charge. L'evolution de la traction est modelisee par analogie au modele de mazars, l'adoucissement en compression simple est considere selon un ecrouissage lineaire decroissant et la compaction est caracterise par l'evolution de la porosite du materiau.


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Informations

  • Détails : 162 p.
  • Annexes : 111 ref.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th. 1827 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th. 1827
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 99 NANT 2112
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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  • Cote : 99 NANT 2112
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