Bruno CAPRA - OXAND

COMPORTEMENT ET EVALUATION DES OUVRAGES SPECIAUX

Réunion du 11 avril 08

CEOS.frCOMPORTEMENT ET EVALUATION DES OUVRAGES SPECIAUX

vis-à-vis de la fissuration et du retrait

Bruno CAPRA - OXAND

Projet ANR MEFISTO

Maîtrise durable de la fissuration des infrastructures en béton

Bruno CAPRA - OXAND





Pilote :





Projet National CEOS.FRMaîtrise de la fissuration des ouvrages en béton armé

Projet ANRMEFISTO

Thème 3 : chargements accidentels séismesEvaluation de la fissuration maximale sous chargement cyclique sévère, maîtrise du confinement

Thème 1 : chargements statiques monotones :

Calibration des méthodes existantes, domaine de validité (ouvrages massifs et spéciaux)

Thème 2 : chargements thermo-hygro-mécanique (THM) :

Fissuration au jeune âge, séchage, retraits empêchés

Résultats attendus :- Optimiser quantités béton et acier selon l’état-limite et l’ouvrage- Calculs prédictifs opérationnels pour ingénierie- Prise en compte de la fissuration dans le comportement de l’ouvrage (rigidité)

Evolution des normes (EC2)

Prise en compte de la fissuration dans le développement des pathologies du béton (couplage fissuration/durabilité et rétroaction)

Outils ingénierie

- Modélisation avancée de la fissuration

- Prise en compte des variabilités

Expérimentation Données existantes (projets antérieurs, ouvrages types), nouveaux essais dédiés, amélioration des techniques d’instrumentation)

- Approches probabilistes avancées

- Analyse de risque

Outils avancés

Résultats à moyen terme

Interactions CEOS.fr/MEFISTO





1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36Tâche 0 OXAND J J J Tâche 1 Lasagec

J JGT1-1 LMT Lasagec

GT1-2 LCPC 3S-R LMT GeM Lasagec EDF

GT1-3 LCPC 3S-R LMT GeM Lasagec EDFJ



Tâche 2 LCPC J J J GT2-1 LCPC CSTB LMT LMDC CEA J GT2-2 CSTB LMT LMDC CEA J GT2-3 CSTB LMT LMDC CEA J J GT2-4 CSTB LMT LMDC CEA J J GT2-5 LCPC CSTB LMT LMDC CEA

Tâche 3 GeM J JGT3-1 LCPC LMT LMDC J J GT3-2 LMT LMDC GeM J J

Tâche 4 LMDC J JGT4-1 3S-R LMDC GeM JGT4-2 3S-R GeM J JGT4-3 LCPC LMT LMDC GeM J JGT4-4 OXAND 3S-R LMDC GeM JGT4-5 OXAND 3S-R LMDC GeM J

Tâche 5 OXAND J J J J

J J J J J J

J : Rapport d’avancement semestrielJ : Rapport d’avancement semestriel + état des dépenses : Accord de consortium : Rapport de synthèse + récapitulatif des dépensesResponsable de Tâche ou de sous-tâche

Livrables /Jalons Rapports d’avancement / états des dépenses

Accord de consortium/rapport final

Chronogramme / chemin critiquePartenaires**un code couleur peut être utilisé pour indiquer le responsable de chaque tâche Année 1 Année 2 Année 3

Durée du projet : 36 moisDémarrage prévu : fin 2008Assiette ANR : 3 668 456 €Aide demandée : 913 466 €

MEFISTO : 4 volets scientifiques et techniques





Volet 1 : Technologies numériques de modélisation de la fissuration ( Chargements statiques CEOS.fr)

Verrous scientifiques : Passage continu/discret : localisation, ouverture, profondeur des fissures

- Analyse des résultats des benchmarks CEOS.fr- Développement et/ou enrichissement de modèles

# post-traitement de modèles continus (Endommagement,…)# méthodes mixtes (XFEM,…)

- Essais spécifiques- Validation sur benchmark CEOS.fr

Benchmark poutres de la Rance





Volet 2 : Fissuration sous chargement multiphysique ( Comportement THM CEOS.fr)

Verrous scientifiques : Modélisation des phénomènes physico-chimiques à la base du comportement au jeune âge et à long terme des ouvrages

- Analyse des résultats des benchmarks CEOS.fr- Développement et/ou enrichissement de modèles numériques

# influence de la distribution poreuse, du fluage de dessiccation # influence des actions thermo-hydriques# modélisation multi-échelle sous chargement THM

- Essais spécifiques- Validation sur benchmark CEOS.fr





Volet 3 : Expérimentation – Variabilité des données ( Expérimentation CEOS.fr)

Verrous scientifiques : Suivi et mesure de la fissuration en cours de développement+ essais spécifiques

- Fissuration au jeune âge due au retrait et au fluage# effet de la chaleur d’hydratation

- Fissuration à long terme# mesure d’ouvertures de fissures# couplage fluage propre/fissuration# couplage fluage de dessiccation/fissuration





Variabilité matériau

Influence des variabilités ?

Variabilité structure





t0 + 19 h t0 + 34 h t0 + 90 h

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168 180

Temps (h)

Tem

péra

ture

(°C

)

T modèle Tmesuré

Conséquences des variabilités sur la fissuration?

Carte de fissuration

Chaleur d’hydratation

Exemple THM





-Volet 2 : Analyse de sensibilité – Analyse de risque ( Pratique ingénierie THM CEOS.fr)

Verrous scientifiques : Prise en compte de la variabilité matérielle et structurale

- Sélections d’outils probabilistes

Application aux modèles déterministes (statique et THM)

- Application à l’analyse de risque





MEFISTO : Demande de financement ANR sur la partie développements outils numériques de simulation de CEOS.fr

Retombées : outils évolués ou simplifiés pour l’ingénierie aide à l’évolution de la réglementation prise en compte de la fissuration de la durée de vie

MéphistophélèsMéphisto est l’incarnation du diable dans Faust de Goethe (1773)

Maîtriser la fissuration, c’est mieux maitriser la durée de vie des ouvrages…

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