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Other titre : Limit-state study of concrete filled FRP tube under axial and cyclic loading

dc.contributor.advisorMasmoudi, Radhouane
dc.contributor.advisorRoy, Nathalie
dc.contributor.authorRobillard, Danielfr
dc.date.accessioned2023-01-24T14:25:30Z
dc.date.available2023-01-24T14:25:30Z
dc.date.created2022fr
dc.date.issued2023-01-24
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11143/20030
dc.description.abstractL’utilisation de polymère renforcée de fibre (PRF) dans le domaine du génie civil est de plus en plus répandue. Le document ci-présent traite de l’étude du comportement cyclique de colonnes en béton armé confiné à l’aide d’un tube de PRF ainsi que de leurs avantages en conception parasismique. Ce type de colonne est davantage connu sous son nom anglais : Concrete-Filled-FRP-Tube (CFFT). La recherche présentée constitue l’une des premières étapes dans l’élaboration d’un protocole de conception de colonnes de type CFFT. Elle permettra de fournir des données aux futurs chercheurs et ingénieurs pour la réalisation de normes de conception. La littérature sur le sujet possède de nombreuses lacunes empêchant l’établissement de méthodes de conceptions rigoureuses et scientifiques. La majorité des recherches effectuées jusqu’à ce jour consiste en des observations qualitatives et non quantitatives du comportement cyclique des colonnes de type CFFT. Ce mémoire présente l’analyse de deux paramètres importants dans la conception de colonnes, soit l’influence de l’armatures d’acier longitudinale et de l’épaisseur des tubes de PRF. L’utilisation des CFFT permettrait de réduire les coûts associés à la construction, à la réparation ainsi qu’à l’entretien des structures, ce qui est très avantageux pour la société. Cette thèse présente les résultats d'une étude expérimentale du comportement cyclique de quatre colonnes en béton armé de type CFFT grandeur réelle renforcées à l’aide d’un tube en PRF de 4 mm et 8 mm d'épaisseur et d’une colonne en béton armé conventionnelle servant de témoin. Cette dernière était conçue selon les normes canadiennes des ponts (CSA S6-06) à des fins de comparaison. La configuration d’un échantillon consistait en une colonne reposant sur une semelle de fondation en béton où le tube de PRF est enfoncé de 1.2 D dans la fondation et fabriqué en une seule coulée de béton. La colonne est chargée axialement sous une charge constante, tandis qu'un vérin hydraulique horizontal applique une charge latérale quasi statique sur la tête de la colonne. Les tubes sont fabriqués au laboratoire des matériaux composites de l'Université de Sherbrooke utilisant le procédé de fabrication par enroulement filamentaire. En tenant compte des caractéristiques de chaque échantillon, les colonnes de béton de type CFFT possédant la même quantité d'armatures longitudinales en acier que le témoin performent de 26 à 48 % mieux en termes de résistance et de 22 à 35 % mieux en termes de ductilité que la colonne témoin en béton armé conventionnellefr
dc.description.abstractAbstract: The use of fiber reinforced polymer (FRP) in the field of civil engineering is increasingly widespread. The present document deals with the study of the cyclic behavior of reinforced concrete columns confined using a FRP tube (CFFT) as well as their advantages in seismic design. The research presented is one of the first steps in developing a design protocol for CFFT-type columns. It will provide data to future researchers and engineers for the achievement of design standards. The literature on the subject has many gaps preventing the establishment of rigorous and scientific design methods. Most of the research carried out to date consists of qualitative rather than quantitative observations of the cyclic behavior of CFFT-type columns. This thesis presents the analysis of two important parameters for the design of columns, namely the influence of the longitudinal steel reinforcement and the thickness of the FRP tubes. The use of CFFTs would reduce the costs associated with the construction, repair and maintenance of structures, which is of great benefit to society. This thesis presents the results of an experimental investigation on the cyclic behavior of four full-scale CFFT RC columns reinforced with an FRP tube thickness of 4 mm and 8 mm and of one control RC column designed according to the Canadian standards for bridges (CSA S6-06) for comparison purposes. The specimen setup consisted in a column-footing with the FRP tube embedded in the footing before casting of the concrete. The column is axially loaded under a constant load, while a horizontal hydraulic actuator applied a quasi-static lateral load on the head of the column. The tubes are made at the Composite Material Reinforcement Laboratory of the Sherbrooke University using the filament winding manufacturing process. Comparing the CFFT columns with the control column and also taking into account the difference in the concrete sections, CFFT columns with the same amount of longitudinal steel reinforcement as the control 26 to 48% better in terms of strength and 22 to 35% better in term of ductility.fr
dc.language.isofrefr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Daniel Robillardfr
dc.rightsAttribution 2.5 Canada*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ca/*
dc.subjectCFFTfr
dc.subjectCycliquefr
dc.subjectSismiquefr
dc.subjectPRFfr
dc.subjectPontfr
dc.subjectColonnefr
dc.subjectCyclicfr
dc.subjectEarthquakefr
dc.subjectFRPfr
dc.subjectBridgefr
dc.subjectColumnfr
dc.titleÉtude des états limites ultimes des colonnes confinées à l'aide d'un tube de polymère renforcé de fibre sous charge axiale et cycliquefr
dc.title.alternativeLimit-state study of concrete filled FRP tube under axial and cyclic loadingfr
dc.typeMémoirefr
tme.degree.disciplineGénie civilfr
tme.degree.grantorFaculté de géniefr
tme.degree.levelMaîtrisefr
tme.degree.nameM. Sc. A.fr


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