Formulation d’un modèle homogénéisé de plaque en béton armé pour des applications sismiques

Formulation of a homogenized model reinforced concrete plate for seismic applications

• Auteur / Autrice : Christelle Combescure
• Direction : Hélène Dumontet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Mécaniques. Acoustique. electronique et Robotique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissipation d'énergie

Glissements de terrain

Béton armé

Résumé

Des réévaluations de sureté régulières sont pratiquées sur le parc d’installations nucléaires dont EDF a la charge et les récentes réévaluations sismiques ont souligné le besoin de prendre en compte les comportements non-linéaires des matériaux dans les structures en béton armé. Afin de répondre à ce besoin, un modèle de plaque en béton armé pour des applications sismiques est proposé : le modèle DHRC. Construit par une approche d’homogénéisation périodique, il couple deux phénomènes dissipatifs : l’endommagement du béton et le glissement à l’interface entre les armatures et le béton avoisinant. Ce couplage original entre endommagement et glissement permet une meilleure représentativité de la dissipation d’énergie au cours des cycles de chargement. Les paramètres du modèle DHRC sont identifiés par une procédure d’homogénéisation automatisée, s’appuyant sur un nombre très restreint de caractéristiques géométriques et matériaux. Le modèle implanté dans le code de calculs par éléments finis ASTER est validé numériquement et sa capacité à simuler le comportement expérimental de structures voiles est analysée.

Safety reassessments are periodically performed on the EDF nuclear power plants and the recent seismic reassessments leaded to the necessity of taking into account the non-linear behaviour of materials when modeling these reinforced concrete buildings. A constitutive model dedicated to reinforced concrete plates under seismic solicitations is proposed: the DHRC model. Justified by a periodic homogenisation approach, this model includes two dissipative phenomena: damage of concrete and sliding at the interface between steel rebar and surrounding concrete. An original coupling term between damage and sliding, resulting from the homogenisation process, induces a better representation of energy dissipation during the material degradation. The model parameters are identified from and a restricted number of geometric and material characteristics. Numerical validations of the DHRC model are presented, showing good agreement with experimental behaviour.