Influence du renforcement par matériaux composites de fibres de carbone sur le comportement d'un pont à poutres en béton

Abstract

Les techniques de réparation et renforcement par collage de composites de fibres de carbone se caractérisent par leur simplicité de mise en œuvre et leur efficacité. L'application de ces matériaux pour le renforcement des ponts est très récente, et plusieurs études ont été réalisées sur le comportement d’éléments renforcés par ces composites à travers le monde. L’objectif principal de cette étude est de réaliser une modélisation numérique d'un pont en béton renforcé par matériaux composites. L'étude numérique consiste en premier lieu en une modélisation des poutres en béton armé renforcées par un tissu à base de fibre de carbone par l'utilisation du logiciel ANSYS, afin de les comparer avec les résultats des essais expérimentaux réalisées au laboratoire LCE de l’Ecole Nationale Polytechnique. La deuxième partie de l'étude consiste en une modélisation d'un pont renforcé par matériaux composites à base de fibre de carbone (CFRP). Cette étude a montré l'effet bénéfique des matériaux composites sur la réduction des flèches et les déformations dans les poutres en béton armé, ainsi que l'absorption des effets dynamiques sur ce pont étudié. Finalement, nous avons comparé les résultats obtenus par la modélisation aux ceux des essais par vibrations ambiantes. Après une introduction générale, les chapitres I, II et III donnent une synthèse bibliographique sur la pathologie des ponts en béton armé, les différentes propriétés et domaines d'utilisation des matériaux composites, et les différentes techniques de réparation et de renforcement des ponts. Le quatrième chapitre présente une synthèse sur la modélisation numérique par la méthode des éléments finis (MEF) basée sur le logiciel ANSYS 11 pour simuler le comportement d’une poutre en béton armé renforcée par matériaux composites à base de fibres de carbone. Le cinquième chapitre comporte l’analyse dynamique d’un pont en béton renforcé par matériaux composites à base de fibres de carbone. Enfin une conclusion générale et des recommandations pour d'éventuelles futures recherches sont données