Panneaux en maçonnerie renforcés à l'aide de matériaux composites : approche de type calcul à la rupture et étude expérimentale

Masonry wall renforced by composits materials : limit analysis and experimental study

• Auteur / Autrice : Ramzi Sahlaoui
• Direction : Karam Sab
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Structures et Matériaux
• Date : Soutenance le 12/07/2011
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Navier (Paris-Est) - Navier - Navier
• Jury : Président / Présidente : Patrick De Buhan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karam Sab, Julien Mercier, Jean-Vivien Heck
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Hamelin, Luc Davenne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation, Méthodes de

Résistance des matériaux

Murs en béton

Analyse plastique (théorie des constructions)

Homogénéisation (équations différentielles)

Composites

Mots clés libres

Interface

Joint adhésif

Analyse Limite

Homogénéisation

Maçonnerie

Drucker-Prager

Mohr-Coulomb

TFC

Simulation numérique

Interface

Adhesive Joint

Limit Analysis

Homogenization

Masonry

Drucker-Prager

Mohr-Coulomb

Frp

Numerical Simulation.

Résumé

La maintenance, la réparation et le renforcement de murs en maçonnerie par matériaux composites collés nécessitent le développement de méthodes et techniques d'évaluation de l'aptitude au service et de requalification tant pour leur restauration fonctionnelle que pour leur adaptation à de nouvelles contraintes (évolution du zonage sismique par exemple). Le présent travail de thèse a pour objectif de proposer un outil d'évaluation par calcul de l'état limite ultime de murs en maçonnerie, renforcés par composites collés, chargés dans leur plan.Les travaux effectués concernent la modélisation par homogénéisation de murs en maçonnerie et une campagne expérimentale de caractérisation du transfert de charge entre un renfort en tissu de fibres de carbone et un support en blocs creux de béton par le biais d'un joint de colle. Pour modéliser la résistance des murs maçonnés, nous proposons une loi élastique parfaitement plastique pour le comportement dans le plan d'une maçonnerie constituée de blocs liés par des joints de mortier. Le convexe de plasticité est obtenu par une technique d'homogénéisation périodique qui prend en compte la nature tridimensionnelle de la cellule de base. On obtient alors un convexe limité par plusieurs surfaces de charge. Un algorithme numérique original est ensuite proposé et programmé dans le logiciel aux Eléments Finis ABAQUS. Des simulations numériques utilisant le module développé sont présentées

Maintenance, repair and reinforcing of masonry walls with composite materials glued require the development of methods and techniques for evaluating the suitability for service and retraining for both their functional restoration for their adaptation to new constraints (changes seismic zoning for example). This thesis aims to propose an evaluation tool by calculating the limit state of masonry walls,reinforced bonded composite, loaded in their plane.The work done on modeling by homogenization of masonry walls and acampaign experimental characterization of charge transfer between a reinforcement of carbon fiber fabric and a backing of hollow blocks concrete by means of an adhesive joint. To model the resistance of masonry walls, we propose a law for elastic perfectly plastic behavior in the plane formed of masonry blocks connected by mortar joints. The convex plasticity is obtained byperiodic homogenization technique which takes into account the three dimensional nature of the basic cell. This gives a convex bounded by several surfaces of charge. An algorithm digital original is then proposed and programmed in the finite element software ABAQUS. Numerical simulations using the developed module are presented