Effet de la deterioration des elements en beton arme sur le comportement sismique des structures par analyse dynamique non-lineaire

Abstract

Les éléments des structures en béton armé peuvent subir, pendant leurs durées de service, une réduction de leurs performances liées principalement aux divers chargements et aux conditions climatiques. Cette réduction est souvent accentuée par la détérioration du béton considérant sa durabilité, c’est à dire sa capacité de résister à l’action atmosphérique, frottement, agressions environnementales, agressions mécaniques et chimiques, ou tout autre processus de détérioration. Les exigences en termes de performances de durabilité nécessitent de développer des outils adaptés et à rechercher des méthodes efficaces pour l’évaluation de l’état d’un ouvrage et plus particulièrement sa vulnérabilité aux séismes à tout moment de sa vie de service. Dans cette recherche, l'impact de la dégradation par corrosion, qui constitue le facteur dominant du vieillissement, sur l'intégrité structurale est évalué par l'adaptation d’une loi de comportement hystérésis du logiciel OpenSees pour tenir compte des effets de vieillissement dû à la corrosion en actualisant ses paramètres, afin d’estimer la perte de performance et d’en juger de la sûreté de l’ouvrage. Il s’agit de définir des relations entre le degré de vieillissement défini par le degré de corrosion et les paramètres représentant la réduction des propriétés des boucles d’hystérésis (résistance, ductilité et rigidité) de l’état vierge (initial) à l’état dégradé (durant ou fin de cycle) d'un ouvrage soumis à un chargement sismique. Le modèle utilisant ces relations a été d’abord validé par des résultats expérimentaux tirés de la littérature. L’évaluation de la vulnérabilité aux séismes du bâti et infrastructure anciens représente un cas d’exemple très pertinent. Dans ce contexte, la performance d'une pile de pont en béton armé soumise à une sollicitation sismique a fait l’objet d’une étude à différents degrés de corrosion en utilisant l’analyse dynamique non linéaire. Les résultats obtenus, en termes de réponses structurales ont démontré l’influence de la détérioration sur le comportement sismique.