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Calculs sismiques : un nouveau modèle homogénéisé DHRC de plaques en béton armé, avec endommagement et glissement acier/béton sous chargement cyclique

5 septembre 2013

par C. Combescure, F. Voldoire et S. Fayolle, EDF R&D / AMA

Un nouveau modèle DHRC de comportement de plaques constituant les bâtiments en béton armé (planchers, voiles…) est disponible en version 12. Ce comportement, construit par une démarche d’homogénéisation, prend en compte l’endommagement du béton et le possible glissement des armatures d’acier au sein du béton. Spécialement adapté au traitement des chargements cycliques, DHRC est dédié aux analyses sismiques des bâtiments.

Ce modèle non linéaire standard généralisé est formulé directement en variables généralisées de déformation et d’efforts de plaque. L’identification des paramètres est faite au préalable au calcul transitoire non linéaire à l’aide d’une série de calculs d’homogénéisation périodique. DHRC permet de représenter tout type de grille d’armatures dans l’épaisseur de la plaque, ainsi que les déformations irréversibles provenant du glissement acier/béton, tout en gardant l’efficacité en temps calcul d’un modèle global par comparaison à d’autres solutions, multicouches ou 3D. Ce modèle complète donc le modèle de plaques GLRC_DM déjà disponible dans Code_Aster.

Figure 1 : Maquette SMART au CEA

Voici une application de ce nouveau modèle au cas de l’analyse sismique d’une maquette de bâtiment : essais SMART, voir Figure 2, où l’on observe au cours du transitoire la densité d’énergie dissipée totale dans des voiles en béton armé sous cisaillement.

Figure 2 : Simulation Code_Aster en dynamique transitoire non linéaire avec le modèle DHRC d’un essai sismique sur un bâtiment en béton armé à l’échelle ¼ : maquette SMART (projet CEA-EDF), accélération d’entraînement multidirectionnelle (PGA 0,2g) : isovaleurs de densité d’énergie dissipée totale par endommagement et glissement acier/béton.

Bibliographie :

  • Formulation d’un modèle homogénéisé de plaque en béton armé pour des applications sismiques. Ch.Combescure, Thèse de Doctorat, Université Pierre et Marie Curie, septembre 2013.