Optimisation Des Paramètres De Réhabilitation, Par Les Matériaux Composites, Des Structures Endommagées : Techniques – Expérimentation Et Modélisation

Résumé: Une nouvelle technique de confinement des cylindres en béton confinés avec des bandes composites hélicoïdales continues ‘GFRP’, est proposée dans cette étude. Les gains en résistance à la compression et en ductilité ont été quantifiés et analysés, expérimentalement et théoriquement, en fonction de la largeur de la bande en ‘GFRP’ et du pas de l’hélice qu’elle forme en circonférence du cylindre en béton. L’objectif consiste à rechercher une solution optimale de réhabilitation, en considérant en plus de la largeur et du pas de l’hélice, la résistance à la compression initiale du béton non confiné ainsi que la résistance à la traction du composite ‘GFRP’. Les résultats expérimentaux ont montré une amélioration, à la fois, de la résistance à la compression et de la ductilité des éprouvettes testées. La résistance à la compression du béton est proportionnelle à la largeur de la bande et inversement proportionnelle au pas de l’hélice qu’elle forme autour du cylindre. L’estimation de la résistance pour une quelconque combinaison des paramètres de confinement est obtenue à partir d’un modèle analytique basé sur la régression linéaire des résultats expérimentaux. Par ailleurs, une simulation numérique à base des éléments finis du comportement global des cylindres en béton confinés par ‘GFRP’ est également réalisée. Les résultats de cette analyse mettent en évidence l’influence de la variabilité des paramètres considérés sur la résistance au pic et sur les modes de rupture des cylindres considérés. Une optimisation mathématique à base de l’algorithme génétique, réalisée sous contraintes est conduite dans le but de sélectionner la meilleure combinaison possible des variables de confinement considérées, à savoir : la largeur de la bande du ‘GFRP’, le pas de l’hélice que forme la bande composite en ‘GFRP’ autour du cylindre, la résistance du béton non confiné et la résistance à la traction du ‘GFRP’. L’intérêt est de trouver la bonne combinaison de paramètres qui permettrait la réhabilitation de l’élément en connaissant son degré d’endommagement, ce qui présente un intérêt économique certain. Enfin, une étude théorique sur l’effet d’une force de traction appliquée aux extrémités de la bande en ‘GFRP’ est également présentée. Elle vise à mettre en évidence l’effet de l’enroulement de la bande composite soumise à une tension lors du tirage autour du cylindre en béton, provoquant ainsi une contrainte de confinement additionnelle.

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