Thèse CIFRE - Comportement des assemblages acier-béton raidis F/H

CONTEXTE SCIENTIFIQUE ET INDUSTRIEL :La requalification des structures de supportage de tuyauterie dans le domaine du nucléaire amène à de nombreux questionnements dans le cadre des analyses 3D menées, notamment au niveau de l'interaction entre éléments de tuyauterie et assemblages que ceux-ci soient acier-acier ou acier-béton.Le comportement 3D de ces assemblages se pose donc en termes de rigidité et résistance mais ces points ne sont pas traités dans les codes de calcul actuels que ce soit le RCCM ou les Eurocodes.Pour les assemblages acier-béton par platine, une première thèse a permis de mettre en évidence l'effet bénéfique au niveau des marges de la prise en compte de la plasticité dans le calcul de la résistance.Des méthodes de dimensionnement, basées sur les principes des Eurocodes 2 et 3, ont été proposées pour des cas simples (symétrie, pas de raidisseurs, 4 tiges dans les angles) que ce soit pour la résistance ou la rigidité en présence de flexion biaxiale avec effort normal, voire torsion.Néanmoins, d'autres configurations existent en pratique telles que la présence de raidisseurs ou de plus de 4 ancrages, la non-symétrie.

Par ailleurs, les méthodes développées supposent un mode de ruine ductile sans rupture par cône de béton dans la partie tendue par exemple. La ruine des chevilles est généralement supposée fragile, néanmoins les essais menés dans le cadre de cette thèse ont montré la présence de modes ductiles avec des chevilles (ruine acier, extraction glissement). Des méthodes de calcul restent donc à adapter pour les différentes configurations citées précédemment.

SUJET DE THESE :L'objectif de cette thèse de doctorat est de développer des méthodes de dimensionnement pour les assemblages acier-béton par platines soumis à un torseur d'efforts complets en complétant les travaux de Framatome par l'étude de nouvelles configurations en incluant des platines raidies, plus de quatre boulons ainsi que des modes de ruine ductiles. Les méthodes développées seront basées sur les principes des Eurocodes 2 et 3 et permettront d'évaluer la rigidité et la résistance de ce type d'attaches.

Une attention particulière sera dédiée à l'évaluation des effets de levier et de la position du centre de compression en présence de raidisseurs et modes fragiles notamment mais aussi à la redistribution des efforts entre ancrages. Ces modèles seront comparés à une importante campagne d'essais menée sur 15 assemblages à l'échelle 1 tels ceux étudiés dans la première thèse pour des assemblages raidis. Les tiges d'ancrages seront instrumentées afin d'évaluer l'évolution des efforts dans les tiges.

Ces résultats d'essais seront complétés par des simulations numériques par éléments finis utilisant des éléments volumiques et de contact tout en considérant le comportement élasto-plastique de l'acier et du béton ainsi que l'endommagement de ce dernier.