Applications structurales
Lois de comportement en calcul de structures - Identification et utilisation

3.1 Contexte

Le phénomène de fissuration est le principal facteur de non linéarité du comportement des non linéarités qui apparaissent au sein des structures en béton armé.

La prise en compte de la fissuration est particulièrement importante lorsque l’on s’intéresse au cas des éléments de structure -utilisés dans l’industrie nucléaire, comme les voiles en béton armé par exemple.

L’utilisation de lois de comportement non linéaires devient incontournable, car il est nécessaire d’évaluer la capacité portante de ces éléments au-delà de leur niveau de dimensionnement, en vue d’estimer les marges de sécurité afin de réaffirmer leur conformité vis-à-vis des exigences normatives définies par les Pouvoirs Publics.

Dans ce contexte, le Projet national CEOS.fr (Comportement et évaluation des ouvrages spéciaux – fissuration, retrait) a été lancé en 2009 par Électricité de France, soutenu par l’IREX (Institut pour la recherche appliquée et l’expérimentation en Génie Civil). Les principaux objectifs de ce programme de recherche étaient, d’une part, la production de données expérimentales de référence pour évaluer le comportement (y compris le jeune âge) de différents types d’éléments de structure, dimensionnés selon les règles applicables dans l’industrie nucléaire française, tels que des poutres massives ou encore des voiles en béton armé et, d’autre part, d’évaluer la pertinence des lois de comportement non linéaires visant à représenter leur comportement.

Un benchmark expérimental/numérique a donc été organisé afin d’évaluer la pertinence des lois existantes et de faire émerger des voies de progrès.

À l’occasion de ce benchmark, le comportement de différentes structures a été simulé, en particulier celui d’un voile en béton armé sous chargement cyclique alterné. Parmi les 33 équipes ayant participé au benchmark, très peu ont été capables de simuler la réponse structurale du voile en béton armé sous chargement cyclique alterné.

Ce constat montre clairement la difficulté que rencontrent les approches non linéaires lorsqu’il s’agit de simuler ce type d’éléments de structure. Parmi les raisons...