Rénovation expérimentale de murs à poutres en béton armé
Table des matières
Introduction
[👉] Bonjour à tous ! Je m'appelle Albright et je suis doctorant à Virginia Tech. Je vous remercie d'être présents à ma présentation d'aujourd'hui sur la rénovation expérimentale du mur à poutres en béton armé. Au cours de cette présentation, je vais aborder les analyses numériques que nous avons menées sur ce type de structure et les différentes stratégies de rénovation que nous avons étudiées.
L'importance de la rénovation des structures sismiques
[👉] Les structures construites avant les années 1970 en Californie, notamment sur la côte ouest, présentent un risque élevé de défaillance en cas de séisme majeur. Le principal objectif de ce projet était de trouver des solutions de rénovation rentables, respectueuses de l'environnement et sûres pour ces structures, afin de les mettre aux normes sismiques actuelles.
Modes de défaillance typiques des murs à poutres en béton armé
[👉] Les murs à poutres en béton armé peuvent présenter plusieurs modes de défaillance, tels que les ruptures diagonales en traction et compression, les ruptures flexionnelles, les ruptures de jonction entre les barres d'armature, le glissement des murs à poutres, etc. Ces modes de défaillance peuvent entraîner l'effondrement des structures en cas de séisme.
Types de murs à poutres existants
[👉] Nous avons effectué une étude sur les types de murs à poutres existants en Californie. Parmi eux, nous avons identifié les murs à poutres en forme de poteaux ou de sections en haltère, les murs rectangulaires avec des jonctions chevauchantes, les murs à ailes, etc. Chaque type de mur présente des caractéristiques spécifiques en termes de renforcement et de propriétés mécaniques.
Les propriétés des matériaux dans les structures anciennes
[👉] Les propriétés des matériaux utilisés dans les structures anciennes étaient généralement inférieures à celles utilisées aujourd'hui. Les résistances à la compression du béton étaient faibles (environ 3 000 à 4 000 PFI), de même que les résistances à la traction de l'acier (environ 40 KFI). Il est important de comprendre ces propriétés afin de développer des recommandations de rénovation appropriées.
Objectif de la recherche
[👉] L'objectif de notre recherche était d'analyser les schémas de dommages typiques qui se produiraient lors d'un séisme sur un mur à poutres non ductile. Nous avons également étudié deux stratégies de rénovation couramment utilisées : le renforcement par polymère renforcé de fibre (PRF) et le gunitage. Notre objectif final était de fournir des recommandations de conception réelles pour que les structures puissent être rénovées de manière sûre et efficace.
Essais et résultats des spécimens de contrôle
[👉] Nous avons réalisé des essais sur deux spécimens de contrôle : un non-réhabilité et un renforcé par PRF. Le premier spécimen a montré des défaillances significatives avec des fissures diagonales se propageant dans le mur et une défaillance de la base du mur. Le second spécimen, renforcé par PRF, a montré une meilleure performance avec une délamination minimale et des défaillances principalement dans les colonnes. Ces résultats expérimentaux ont été validés par des modèles numériques.
Réhabilitation par polymère renforcé de fibre (PRF)
[👉] Le PRF est une technique couramment utilisée pour renforcer les structures existantes. Nous avons utilisé des feuilles de PRF ancrées dans les colonnes pour augmenter la capacité de résistance du mur à poutres. Les résultats ont montré que le PRF a considérablement amélioré la ductilité et la capacité de support de charge du mur.
Comparaison des résultats avec les spécimens réhabilités
[👉] En comparant les résultats des spécimens réhabilités, nous avons constaté une augmentation de la ductilité, ce qui est essentiel pour assurer la sécurité des occupants lors d'un séisme. Bien que la résistance ait légèrement augmenté, l'objectif principal de la réhabilitation était d'obtenir une réponse plus ductile plutôt qu'une augmentation significative de la résistance.
Prochaines étapes et conclusion
[👉] Nous prévoyons de réaliser des essais sur un spécimen renforcé par gunitage dans un proche avenir. Ce sera la prochaine étape de notre recherche. En conclusion, la rénovation des structures sismiques anciennes est essentielle pour assurer la sécurité des occupants en cas de séisme. Les stratégies de rénovation, telles que le renforcement par PRF, peuvent améliorer considérablement la performance des structures existantes. Il est important de continuer à mener des recherches dans ce domaine pour développer des recommandations de conception plus précises.
FAQ
Q: Quelles sont les principales causes de défaillance des murs à poutres en béton armé lors d'un séisme ?
R: Les principales causes de défaillance sont les ruptures diagonales en traction et compression, les ruptures flexionnelles, les ruptures de jonction entre les barres d'armature, le glissement des murs à poutres, etc.
Q: Pourquoi la rénovation des structures sismiques existantes est-elle importante ?
R: La rénovation des structures existantes est essentielle pour assurer la sécurité des occupants en cas de séisme. Les structures construites avant les années 1970 ne sont pas aux normes sismiques actuelles et sont donc plus susceptibles de subir des dommages importants lors d'un séisme.
Q: Quelles sont les techniques de rénovation couramment utilisées pour les murs à poutres en béton armé ?
R: Les techniques couramment utilisées incluent le renforcement par polymère renforcé de fibre (PRF), le gunitage, l'ajout de barres d'armature supplémentaires, etc. Chaque technique a ses avantages et ses limitations, il est donc important de choisir la meilleure technique en fonction des besoins spécifiques de la structure.
Q: Quelles sont les propriétés des matériaux dans les structures sismiques anciennes ?
R: Les structures sismiques anciennes utilisent généralement des matériaux avec des résistances plus faibles, comme le béton avec une résistance à la compression d'environ 3 000 à 4 000 PFI et l'acier avec une résistance à la traction d'environ 40 KFI. Ces propriétés mécaniques inférieures nécessitent une rénovation appropriée pour renforcer la structure.
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