Evaluation des structures en béton déterioration et risque de rupture

Abstract

Pendant leur service, les structures en béton armé subissent une réduction dans leurs performances liées principalement aux divers chargements et aux changements 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. La manifestation croissante des exigences en termes de performances de durabilité a conduit à développer des outils adaptés et à rechercher des méthodes efficaces et rentables pour l’évaluation de l’état d’un ouvrage. La simulation numérique pour estimer la dégradation des performances du béton pendant la durée de service des ouvrages est une des technologies clés pour le futur développement de la conception de la durabilité rationnelle et la maintenance des structures en béton. Dans cette étude, l'impact de cette dégradation sur l'intégrité structurale est évalué par l'intégration des modèles de vieillissement afin d’estimer la perte de performance et d’en juger de la sûreté de l’ouvrage. L’endommagement du béton est simulé par une réduction des propriétés d' hystérésis (résistance et rigidité) et est représenté par un facteur de dégradation correspondant à une série de fonctions puissance variant de zéro dans l’état vierge à l’unité dans le cas de rupture (état de ruine). L'effet de ce dernier est évalué en considérant les déplacements et la capacité de dissipation d’énergie pour évaluer les performances des éléments structuraux en béton armé soumis à des chargements cycliques et sismiques. Les résultats obtenus montrent les changements importants de la performance dynamique des éléments en béton armé à différents intervalles de temps. Une perte considérable de la capacité de dissipation d'énergie est observée pendant la deuxième phase de l'évolution du vieillissement pour des matériaux de bonne qualité et plus prononcé au premier stade de la dégradation pour des matériaux de qualité inférieure.