Cédric DESPREZ09 mai 2012

:

SourdunMercredi 9 et Jeudi 10 mai

- Analyse de vulnérabilité- Confortement par TFC- Projets de recherches

Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012

Analyse de vulnérabilité

Décision d’intervention

Evaluation du niveau de dommage

Aléa sismique

Structure existante

Dommages admissibles

Léger

Important

Très Important

Ruine

Modéré

Enjeu : évaluation avant et après confortement de la structure

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Présentation de la structure

RDC de la tour

Sous-sol

Étages courants

43m13m

Nord

52m

Tablier transfert

Dernier étage

Rdc 1Rdc 2

Hall

Instrumentation permanente

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Conclusions et perspectives

Contexte

3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)

2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC

1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)

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Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives

Eléments finis de type poutres multifibres

Modélisation 3Dsimplifiée

Code de calcul

Cast3m : CEA

Béton d’enrobage

Acier Béton confiné par cadres

Cinématiques Bernoulli ou TimoshenkoAdhérence parfaite entre les fibres

(Combescure, 2000)

(Guedes & al 1994, Kotronis & al 2004)

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Béton : modèle d’endommagement unilatéral

Expression uniaxiale du modèle :

(La Borderie, 1991)

Acier d’armatures : Modèle de plasticité

Flambement des armatures

(Menegotto & al, 1973)

Ecrouissage cinématique

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Modèle numérique (Cast3m) / Validation

Fréquences propres

In situ

Modèle

Comportement sous séisme réel (Valorcine, 2005)

Drift FFT

(Gueguen & al)

(El Arem & al, 2010)

Plaques élastique linéaires (DKT)

Poutres multifibres non linéaires

Encastrement

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(58848 ddl)Maillage

Analyse dynamique non linéaire : séisme EC8

Séisme artificiel "EC8"

Indicateur de dommage Hazus, Risk-UE…

Evolution des déformées

Déplacements relatifs de 3 points au sommetDéplacements, drift, efforts…

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Y X Y

X

Endommagement du béton en traction

D1 max = 1

Endommagement du béton en compression

D2 max = 0.25

Indicateurs de dommages locaux (échelle des fibres)

Variables d’endommagement

Déformation des armatures métalliques

εmax = 5,2 .10-3

(courbe enveloppe)

Plastification

Déformations

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Analogie EMS-98 : Définition structurelle (classification européenne )

Qualification du niveau de dommage

Fissuration en traction du béton

Plastification des armatures (εmax = 5,2 .10-3)

Absence de dommages en compression du béton

Objectif de Dommage Léger : Eviter la plastification.

Renforcement par collage de TFC

Léger

Important

Très Important

Ruine

Modéré

(Lang, 2002)

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Prise en compte du TFC

Objectif : évaluation avant et après confortement de la structure

Outils de modélisationMéthode d’analyse Renforcement par TFC

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2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC

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Conclusions et perspectives

Contexte

3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)

1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)

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Renforcement axial

Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions

Modèle cyclic

Modelling of Beams with CFRP reinforcement

Evolution de D2adaptée au cas duConfinement(Cadres + TFC)

Confinement de poteaux

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Développement d’un modèle basé sur :

Construction d’un modèle cyclique de béton confiné

Modification de l’évolution en compression du modèle cyclique La Borderieafin de prendre en compte l’effet du confinement (modèle LMCC)

contexte Outils de modélisation Confinement par TFC Perspectives

Modèle La Borderiepour béton non confiné par TFC

Modèle Eid & Paultrepour béton confiné par cadre et TFC

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Validation expérimentale

Essais cycliques

(Paultre & al, 2010)

Présentation Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives

Non confiné

Confiné par TFC Ef

forts

(K

N)

Déplacements (m)

Déplacements (mm)

Effo

rts (

KN

)Ef

forts

(K

N)

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Conclusions et perspectives

Contexte

3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)

2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC

1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)

Confortement de l’HDV

Renforcement axial des piles

Avec TFC Nouvelles zones sensibles

Augmentation des efforts et déplacements

Modéré

Section constante de TFC

Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives

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Optimisation du renforcement

Renforcement axial des piles

Meilleure répartition des déformations

Section dégressive de TFC

Léger

Pas de modification

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Remarque sur les indicateurs de dommages

Non renforcée Renforcée

Augmentation duniveau de dommage

Evaluation en fonction des indicateurs globaux Diminution du niveau

de dommage

Evaluation en fonction des indicateurs locaux

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Analyse statique par poussée progressive : Pushover

Chargement statique équivalent

TFC 4 étages constant

Sans TFC

TFC 6 étages variable

Niveaux de dommages

Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives

Point de performance

Courbe de Pushover

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Conclusions et perspectives

Analyse 3D non linéaire simplifiée par éléments finis

Modèle de comportement et chargement dynamique réalistes

Outils d’évaluation de la vulnérabilité d’une structure donnée

Modèle cyclique pour béton confiné par TFC

Choix dans le dimensionnement et la stratégie de renforcement

Outils de modélisation pour le renforcement par TFC

Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives

Définition réglementaire des indicateurs de dommage

Correspondance Pushover / Analyse dynamique

Interaction sol-structure

Extension du modèle à d’autres matériaux et géométries

Implémentation du modèle dans Cast3m

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Cedric.Desprez@ifsttar.fr09 mai 2012

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