Etude de l'efficacité des renforcements par le biais de matériaux composites sur des poteaux en béton armé

Abstract

Le renforcement des structures existantes en béton armé est une solution recommandée afin d’améliorer les performances mécaniques des éléments structurels. L’efficacité du renforcement par des enveloppes en polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC) sur le comportement structurel des poteaux sous un chargement axial de compression a fait l’objet de notre travail de recherche. Le comportement cyclique du béton confiné par des PRFC soumis à une compression axiale a été étudié. Parmi les divers paramètres affectant l’efficacité du confinement par des PRFC, l’effet de la variation du taux de confinement et de la forme des spécimens a été examiné. Une exploitation des résultats obtenus des essais de compression cyclique monotone préalablement réalisés sur un ensemble de 17 spécimens, a permis de mettre en évidence l’effet des deux paramètres sur la résistance et la déformabilité du béton après confinement, ainsi que d’évaluer l’effet sur les caractères cycliques obtenus en termes de rigidité sécante, de déformation plastique, de capacité de dissiper et de restituer de l’énergie ainsi que d’endommagement. Afin de prédire le comportement axial monotone du béton confiné par des enveloppes en PRFC sous une compression centrée, un modèle 3D en éléments finis (EF) a été proposé à l’aide de logiciel ABAQUS. Le modèle en EF proposé a été validé en se basant sur les résultats d’une étude expérimentale existante dans la littérature. L’étude numérique du comportement axial monotone des poteaux élancés en béton armé, confinés par des PRFC et soumis à une compression excentrée a été présentée. L’influence du taux de confinement, de la forme des poteaux et de l’élancement géométrique sur le comportement structurel, ainsi que sur la capacité portante en charge et la déformabilité, a été examinée. Les résultats numériques ont fait conclure que le confinement par 1 et 2 couches en PRFC améliore significativement les performances des poteaux en béton armé. Toutefois, l’effet est réduit par l’augmentation de l’élancement géométrique des poteaux.