Modélisation par macroéléments du comportement non linéaire des voiles en béton armé

ABSTRACT

The analysis of the non-linear behavior of RC shear walls subjected to lateral loads is a current problem. Several researches have been undertaken these last years for the improvement of our knowledge on their behavior, which requires a reliable approach and robust modeling, taking into account several significant material and geometry parameters. Based on these researches, a simplified model based on the concept of macro-element was elaborated in order to describe the non-linear behavior of shear wall and, thus, to obtain its strength capacity under lateral forces. The modeling presented in this paper consists of a pushover analysis, generally used to evaluate the capacity of the structure, where the constitutive laws of non-linear behavior for concrete and steel are based on the theory of plasticity. The validation of model prediction capacities with experimental results was also carried out. Finally, a parametric study was led to study the mesh sensitivity of the response of the model and to identify the sensitivity of the results on changes of the parameters associated with the model, material and the type of loading.

RÉSUMÉ

L'analyse du comportement non linéaire des murs voiles en béton armé vis-à-vis des charges latérales est un problème d'actualité. Plusieurs recherches ont été menées ces dernières années en vue de l'amélioration de nos connaissances sur leur comportement qui exige une approche de modélisation fiable et robuste, tenant compte de plusieurs paramètres importants de matériau et de géométrie. En s'appuyant sur ces recherches, une stratégie de modélisation simplifiée basée sur la notion de macroélément a été élaborée afin de décrire le comportement non linéaire du mur voile et d'obtenir sa capacité de résistance vis-à-vis des forces latérales. La modélisation présentée dans cet article a consisté en une analyse en poussée progressive (pushover, chargement latéral monotone), méthode généralement utilisée afin d'évaluer de façon globale la capacité de la structure, où les lois constitutives de comportement non linéaire pour le béton et l'acier sont basées sur la théorie de la plasticité. La validation des capacités de prédiction du modèle à partir des résultats expérimentaux a été aussi effectuée. Enfin, une étude paramétrique a été réalisée pour étudier l'influence du maillage sur la réponse du modèle et d'identifier la sensibilité des résultats aux changements des paramètres liés au modèle, au matériau et au type de chargement.

KEYWORDS:

• shear wall
• macro-element
• pushover
• lateral forces
• stiffness
• degradation

MOTS-CLÉS:

• mur voile
• macroélément
• pushover
• forces latérales
• rigidité
• dégradation