Contribution à la compréhension du fonctionnement des voiles en béton armé sous sollicitation sismique : apport de l'expérimentation et de la modélisation à la conception

par Nicolae-Ioan Ile

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Jean-Marie Reynouard.

Soutenue en 2000

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Cette thèse concerne le comportement des murs en béton armés sous sollicitation sismique. Son objectif est de proposer une modélisation fiable qui puisse aborder la réponse non linéaire d'une grande variété de murs sous sollicitation sismique et d'identifier les apports possibles d'une telle modélisatrion à la conception. Dans un premier temps, les caractéristiques du comportement des voiles sous séisme, certains principes de dimensionnement ainsi que les divers choix de modélisation sont discutés. Les lacunes identifiées justifient la typologie structurelle choisie et l'approche de modélisation adoptée. Trois familles de structures sont choisies : 1) Les murs élancés faiblement armés, 2) Les murs à section en U et 3) Les murs fortement armés faiblement élancés. Une approche locale est proposée, et les modèles des matériaux sont décrits en détails. Dans une deuxième temps, le comportement des maquettes CAMUS I et II faiblement armées, conçues d'après les règles PS92 et testées à la table vibrante dans le cadre du programme CAMUS est simulé à l'aide d'une approche 2-D. Pour la comparaison, le cas de la maquette CAMUS III, concçue selon l'EC 8 est également considéré. Nous abordons ensuite le cas des murs en U. Les résultats des simulations basées sur une modélisation 3-D coques sont confrontés à ceux issus des essais dynamiques et cycliques effectués dans le cadre du programme ICONS. La dernière partie s'attache à tester le modèle numérique dans le cas des murs fortement armés faiblement élancés, semblables à ceux utilisés dans le domaine de la construction nucléaire, soumis à des efforts de cisaillement. L'étude 2-D porte sur la simulation de trois essais pseudodynamiques effectués lors du programme SAFE. Les résultats numériques et expérimentaux sont comparés et discutés et les facteurs essentiels influençant le comportement des voiles sont mis en relief. Différents apports possibles à la conception sont présentés.

  • Titre traduit

    = Behaviour of reinforced concrete shear walls under seismic loading : contribution made by experiment and modelling to design


  • Résumé

    This thesis deals with aspects of seismic behaviour of reinforced concrete shear walls (RCSW). Its objective is to introduce a useful modelling approach for addressing the non-linear response of a large variety of RCSW and to identify several aspects in which this numerical approach could be implemented into design applications. Firstly, the characteristics of the behaviour of RCSW under seismic loading, some design principles and different modelling approaches are discussed. As an important lack of knowledge in several fields was identified, it was considered that three types of shear walls deserve more attention: 1) Slightly reinforced slender walls, 2) U- shaped walls and 3) Heavily reinforced squat shear walls. A local modelling approach is adopted and the material constitutive models are described in details. Secondly, the behaviour of the two mock-ups, CAMUS I and II, tested on the shaking-table during the CAMUS programme, which are slightly reinforced and designed according to the French code PS92 is simulated using a 2-D finite element model (FEM). For comparison purposes, the case of the CAMUS III mock-up, designed according to EC8, is considered. We are then dealing with the case of U-shaped walls under dynamic and cyclic loading. The results obtained from numerical simulations, based on a 3-D shell FEM, are compared with those obtained from tests carried out in the frame of the ICONS programme. Finally, the numerical model is applied to the case of heavily reinforced squat shear walls (similar to those used in the nuclear power plant buildings) subjected to shear loading. A 2-D FEM is considered in order to simulate the behaviour of three different walls, which were tested pseudodynamically during the SAFE programme. The results from both experimental and numerical studies are compared and discussed. The most important factors affecting the behaviour of RCSW are highlighted. Different examples of possible contributions to design are presented.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (262 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 245-253

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2481)

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 00 ISAL 0090
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