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Analyse de la charge ultime de structures d'acier, y compris les non-linéarités géométriques et matérielles

par Emina Hajdo

Projet de thèse en Génie civil

Sous la direction de Adnan Ibrahimbegovic.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay en cotutelle avec l'University of Sarajevo , dans le cadre de École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) et de École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 23-04-2013 .


  • Résumé

    Cette thèse traite de structures d'acier, leur intégrité et leur durabilité sous des charges extrêmes. La l'acier est l'un des matériaux de construction (béton à côté) qui est le plus fréquemment utilisé dans le domaine de génie civil. L'intérêt principal de ce travail de recherche est de maîtriser le comportement ultime des structures en acier. Ainsi, nous peut espérer obtenir un plus économique ainsi que la conception plus durable, en essayant de fournir l'aperçu toute faiblesse d'une conception particulière. Le succès de cette recherche devrait nous permettre d'augmenter la valeur concurrentielle de l'acier Produits industriels dans les travaux de génie civil. Le calcul de la charge ultime de structures d'acier est un problème assez complexe. A savoir, l'augmentation de la charge niveau afin de pousser la structure vers son état ultime, nécessite tout d'abord la pleine maîtrise de la comportement constitutif inélastique de structures d'acier. En outre, la tâche de ce type nécessite également la formulations géométriquement non linéaires, depuis l'état ultime d'une structure d'acier implique souvent très volumineux déplacements et les rotations. L'objectif principal de cette recherche est d'exploiter l'approche multi-échelles d'analyse, où la solution fine échelle peut être utilisé pour améliorer notre compréhension des mécanismes de défaillance localisées. Cette dernière préoccupation à la fois le instabilité matériau, comme déclenchée par des phénomènes de ramollissement, ainsi que de l'instabilité géométrique, ce qui est très typique de structures d'acier minces. La description détaillée des mécanismes de rupture localisées sera ensuite incorporé dans le structural modèle à l'échelle (par exemple les poutres, les plaques ou les coquilles). Le principal avantage de cette approche est sa capacité à considérablement accroître l'efficacité de calcul.

  • Titre traduit

    Ultimate load analysis of steel structures including geometric and material nonlinearities


  • Résumé

    This thesis is dealing with steel structures, their integrity and their durability under extreme loading. The steel is one of the construction material (next to concrete) which is the most frequently used in the domain of Civil Engineering. The main interest of this research work is to master the ultimate behavior of the steel structures. Thus, we can hope to obtain a more economic as well as more durable design, by trying to provide the insight into all weakness of a particular design. The successful outcome of this research should allow us to increase the competitive value of steel industrial products in Civil Engineering construction. The ultimate load computation of steel structures is a rather complex problem. Namely, increasing the load level in order to push the structure towards its ultimate state, requires first of all the full mastery of the inelastic constitutive behavior of steel structures. Moreover, the task of this kind also requires the geometrically nonlinear formulations, since the ultimate state of a steel structure often involves very large displacements and rotations. The main goal of this research is to exploit the multiscale analysis approach, where the fine scale solution can be used to enhance our understanding of localized failure mechanisms. The latter concern both the material instability, as triggered by softening phenomena, as well as the geometric instability, which is very typical of slender steel structures. The detailed description of the localized failure mechanisms will then be incorporated within the structural scale model (e.g. beams, plates or shells). The main advantage of this approach is its ability to drastically increase the computational efficiency.