Influence de l’orientation du ferraillage sur la réponse des dalles en micro béton de classe C 50

Abstract

Le béton est un matériau dont le comportement est complexe, notamment dans le cas de sollicitations extrêmes. L’objectif de ce travail porte sur l'étude des dalles en béton armé soumises à l'impact de projectiles dur pour évaluer l'influence de la disposition du ferraillage sur la résistance à la perforation. Dans la première partie de ce travail, une étude paramétrique sur un micro béton "C50" est réalisée. Différents tests (essai de compression simple et l'essai de traction simple) ont été simulés sur le logiciel de calcul par éléments finis "Abaqus". Les paramètres retenus donnent une réponse très proche des résultats expérimentaux. Dans le but de valider les paramètres identifiés, deux autres simulations ont été réalisé. Il s’agit d'une application sur une éprouvette en compression simple et d’un essai triaxial. Le modèle numérique utilisé pour la modélisation du béton est le modèle concret damage plasticity "CDP" d’ABAQUS qui permet de visualiser les dommages et de déterminer le mode de rupture. Par contre, pour les aciers, le modèle numérique utilisé pour la simulation est le modèle élasto-plastique-endommageable de Johnson Cook. Le choix de ce modèle revient à la possibilité de prendre en compte les effets des déformations de l’acier à des vitesses importantes lors d’un impact. Dans la deuxième partie de travail, une simulation numérique d’un autre type d’essai est réalisée. Il s’agit d’un essai de perforation d’une dalle en béton armé "essai d’impact" à l'aide d'un projectile dur indéformable. Quatre modèles de dalles, avec quatre modèles de ferraillages sont simulés numériquement sur "Abaqus". Le comportement des dalles en béton armé, leur mode de défaillance et les dommages causés, sont évalués en fonction du déplacement du projectile. Les résultats de la simulation en termes d’endommagement, de contraintes, de déformations et de dégradation de la rigidité sont recueillis, et ils mettent en exergue la performance mécanique du ferraillage suivant la direction des contraintes principales par rapport au ferraillage classique. Pour une même quantité d’armatures, les résultats de cette simulation montrent que le ferraillage en diagonales est plus efficace.