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Un nouveau modèle discret de comportement du béton implanté sous YADE

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/57835
Title: Un nouveau modèle discret de comportement du béton implanté sous YADE
Author: Benniou, Hicham; Malecot, Yann; Briffaut, Matthieu; Daudeville, Laurent
Abstract: Les mécanismes de déformation et de détérioration du béton sont fortement influencés, d'une part, par l'hétérogénéité à l'échelle mésoscopique (agrégats et macropores) et, d'autre part, par la présence éventuelle d'eau libre à l'échelle microscopique au niveau des hydrates de ciment. Cette observation est valable tant pour des déformations très faibles (fluage du béton) que pour des chargements dynamiques sévères (impact sur une structure en béton) susceptibles de conduire à une refermeture de la porosité (compaction). Le modèle aux éléments discrets (MED) proposé décrit le comportement macroscopique du béton en prenant en compte la présence d'eau libre dans les pores. Grâce aux interactions entre éléments discrets sphériques (ED) de rayons et masses différents, le MED permet la modélisation des différents phénomènes de dégradation afin de représenter le comportement macroscopique du béton. Dans ce nouveau modèle, la fissuration et la compaction sont modélisées au niveau de l'interaction entre ED, les effets de l'eau libre sont pris en compte par l'introduction d'une dépendance entre le degré de saturation en eau et les déformations irréversibles (inélastiques). Cette dépendance est assurée, entre autres, grâce à un nouveau critère de Mohr-Coulomb. Le modèle numérique proposé a été implanté dans YADE (Yet Another Dynamic Engine) car un tel modèle discret est particulièrement adapté au traitement de situations de chargement conduisant à de la fragmentation ou des grandes déformations. Une fois l'assemblage d'éléments discrets défini, les interactions initiales entre ED sont identifiées. L'intégration temporelle explicite des équations du mouvement, avec la prise en compte des comportements non linéaires des interactions, permet d'obtenir les déplacements et vitesses de chaque élément discret. Le comportement macroscopique du béton peut être reproduit grâce à ce modèle. Les essais de compression triaxiale, œdométrique et hydrostatiques effectués au laboratoire 3SR (presse GIGA) sur des échantillons de béton ordinaires secs, humides et saturés en eau, ont été simulés avec le modèle proposé. Une comparaison des résultats expérimentaux et de simulation est présentée.
Subject: effet de l'eau; comportement du béton; méthode des éléments discrets; compaction; porosité
Publisher: AFM, Association Française de Mécanique
Date: 2015

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