Modèle de plasticité et d'endommagement pour le comportement du béton

ABSTRACT

Elastic damage models or elastic plastic constitutive laws are not totally satisfactory to describe the behaviour of concrete. They indeed fail to reproduce the unloading slopes during cyclic loading which define experimentally the value of the damage in the material. When coupled effects are considered, the capability of the numerical model to reproduce the unloading behaviour is essential, as an accurate value of the damage is needed. An elastic plastic damage formulation is so proposed to circumvent the disadvantages of both approaches. It is first tested on uniaxial tensile loading. It is then applied on one cyclic compression to highlight the improvements of the presented law (volumetric behaviour). Finally, a « passive » confinement test is proposed to underline the importance of using a plastic—damage approach for the simulation of a composite structure (steel tube with concrete).

RÉSUMÉ

Les modèles d'endommagement ou de plasticité, s'ils sont utilisés séparément, ne sont pas suffisants pour décrire le comportement du béton de manière satisfaisante. En effet, ils ne peuvent reproduire les pentes de déchargement à partir desquelles est généralement défini l'endommagement expérimental du matériau. Pour les problèmes couplés, nécessitant une estimation la plus exacte possible de la dégradation mécanique de la structure (et donc de son endommagement), la capacité de la loi constitutive à évaluer le déchargement est essentielle. Une relation élasto-endo-plastique a été développée afin de combiner les avantages et limiter les inconvénients des deux approches. La formulation est tout d'abord testée en traction uniaxiale. Un essai de compression cyclique permet de valider l'intérêt du modèle et de mettre en avant les améliorations apportées (comportement volumique). Enfin, un essai dit de confinement « passif » souligne la nécessité d'une approche combinée pour la description du comportement d'une structure composite (tube d'acier et béton).

KEYWORDS:

• model
• behaviour
• concrete

MOTS-CLÉS:

• modélisation
• comportement
• béton