Analyse numérique des poutres en béton sous flexion avant et aprés renforcement par CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)

Abstract

Les composites Fiber Reinforced Polymer (FRP) sont utilisés pour le renforcement et la réhabilitation des structures soumises à des risques de dégradations durant leur service, soit dans le domaine de la mécanique, du génie civil ou biomécanique...etc. Cependant, l’utilisation des fibres en polymères est une technique nouvelle qui permet de donner une rigidité et une résistance supplémentaires aux structures dont la conception est insuffisante vis-à-vis des sollicitations auxquelles elles sont soumises. Dans ce travail, on présente l’étude de l'effet du renforcement des poutres en béton armé soumises à la flexion par collage de composites à base de fibres de carbone (CFRP) et de contribuer à la bonne maîtrise de cette technique qui reste encore peu connue dans notre pays. La validation numérique pour le modèle expérimental a montré que le renforcement par matériaux composites améliore les performances mécaniques des poutres en béton armé en termes de capacité portante de réduction des déformations des aciers et du béton, avec une réduction de la flèche. La thèse se compose de trois chapitres: Le premier chapitre présente une étude bibliographique sur la pathologie des structures en béton armé et leurs causes d’endommagement et les différents types de réparation; On prend les matériaux composites comme notre axe de travail et ses applications dans le renforcement des poutres en béton armé par application et collage Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Dans le deuxième chapitre, on présentera l’analyse numérique des poutres en béton armé avec les différents types de poutres et leurs particularités. Il s’agit d’une modélisation par éléments finis où on définit le modèle adéquat pour notre présente étude, afin d’estimer la résistance des poutres renforcées par les matériaux composites. Et le troisième chapitre donnera une comparaison entre les résultats expérimentaux et numériques et des recommandations pour le futur. Enfin, comme conclusion nous présenterons des commentaires et des perspectives à retenir.