A simplified numerical approach of global behaviour of RC beams degraded by corrosion

Abstract

One of major causes responsible for the performance loss of reinforced concrete structures is the corrosion phenomenon. Thereby, taking into account the local effects of the steel/concrete interface is of primary importance to predict properly the response of corroded reinforced concrete structures. A multifiber-based model including the steel/concrete interface is proposed. This interface model allows taking into consideration the bond strength variation due to corrosion. Such an approach leads to reasonable computational costs which a powerful feature of the model. A numerical study of beams already studied in the French project « benchmark des poutres de la Rance » is proposed in order to show the efficiency and reliability of the proposed model:

Une des causes majeures pouvant conduire à une perte de performance est due au phénomène de corrosion. De ce fait, considérer le comportement de l’interface acier/béton est de première importance pour prédire la réponse de structures en béton armé corrodées. Un modèle simplifié incluant les effets locaux de l’interface acier/béton est proposé. Ce modèle permet de prendre en compte la variation d’adhérence due à la corrosion. Une telle approche conduit à des coûts de calcul raisonnables ce qui est un des points forts du modèle. Pour ce faire, une étude numérique de poutres issues du projet de recherche « Benchmark des poutres de la Rance » est proposée dans le but de montrer l’efficacité et fiabilité de la méthode proposée.

Keywords:

• steel/concrete interface
• modelling
• multifiber
• corrosion
• reinforced concrete

Mots-clés:

• interface acier/béton
• modélisation
• multifibre
• corrosion
• béton armé

Acknowledgements

The investigations and results reported herein are supported by the National Research Agency (France) under the APPLET research program (grant ANR-06-RGCU-001-01).