Étude des modélisations du comportement des colonnes en béton confinées par une enveloppe mince de fibres unidirectionnelles en composite

Abstract

L'étude rapportée dans ce mémoire concerne la modélisation du béton sous chargement triaxial. Plus particulièrement, ce travail cherche à reproduire numériquement l'effet du confinement apporté par des fibres de composites autour d'une colonne en béton. Il existe différents modèles regroupés selon trois grandes familles: empiriques, non linéaire­élastique et élastoplastique. Il ressort de leur comparaison avec des essais réalisés antérieurement en laboratoire que l'approche élastoplastique reproduit adéquatement les résultats expérimentaux. Les deux autres formulations ne sont pas ou peu applicables à ce type de confinement, en raison notamment d'une pression de confinement considérée dans ces modèles comme étant constante pour la détermination de la valeur au pic de résistance. Or, les fibres unidirectionnelles utilisées comme confinement pour des colonnes entrainent une évolution croissante linéaire élastique de cette pression jusqu'à la rupture. Le modèle élastoplastique a donc été optimisé et validé avec d'autres types d'essais disponibles. À partir de cette approche, une formulation simple tenant compte du module des fibres Ef, leur épaisseur h et la résistance du béton f'c est alors suggérée pour le cas des colonnes circulaires ayant un rapport R/ h très grand (R étant le rayon de la colonne).