Étude expérimentale de colonnes de ponts en béton armé réhabilitées avec matériaux composites dans un contexte sismique

Abstract

Plusieurs projets réalisés à l'Université de Sherbrooke ont démontré que le confinement avec des polymères renforcés de fibres (PRF) augmente la ductilité en plus de la résistance en flexion et la résistance au cisaillement. Un programme expérimental a été réalisé sur six colonnes circulaires en béton armé de 2150 mm de hauteur par 300 mm de diamètre, testées en flexion/compression. L'objectif du programme expérimental abordé ici est d'évaluer une nouvelle configuration de renforcement avec matériaux composites sur des colonnes de pont en béton armé. Les colonnes réhabilitées ont été soumises à une charge latérale cyclique avec deux types de charges axiales représentant les charges de service habituelles que les colonnes de ponts et de bâtiments ont à subir, ainsi que deux schèmes de renforcement, l'un basé sur une méthode dite conventionnelle axée sur la force, et l'autre dit performentiel, basé sur le déplacement. L'analyse des résultats a eu pour but: (i) d'évaluer l'étendue et le type de dommages que peut causer un séisme sur des colonnes réhabilitées avec des matériaux composites. (ii) de comparer la résistance et la ductilité de ce type de colonne avec et sans renforcement, et de (iii) comparer l'efficacité des deux schèmes de réhabilitation, i.e. conventionnel vs. performentiel. L'analyse des résultats sous forme de courbes Force/Déplacement et Moment/Courbure a permis de calculer des indicateurs de ductilité, d'énergie et de travail qui ont révélé l'augmentation de la ductilité des colonnes confinées vs. les colonnes non-confinées. Il apparaît que la méthode performentielle soit plus efficace pour atteindre la ductilité voulue ainsi qu'une bonne dissipation d'énergie et que bien que la méthode dite conventionnelle fournisse aussi de bons résultats, la trop grande rigidité engendrée par un sur-confinement augmente les risques de ruptures imprévues dans d'autres parties de la structure.