Modélisation des contraintes de cisaillement et normales d’une poutre en béton armé poreuse endommagée réparée par matériaux composites

Abstract

Dans le secteur de la construction, le béton armé est l’un des matériaux les plus utilisés pour la réalisation des bâtiments et des ouvrages d’art. En raison de la longue durée de vie des infrastructures, un grand nombre de structures se retrouvent aujourd’hui dégradées, suite à divers facteurs tels que les accidents routiers, l’augmentation du trafic, les modifications de charges ou encore les conditions climatiques extrêmes. Pour faire face à ces détériorations, deux solutions principales s’offrent aux maîtres d’ouvrage : la reconstruction ou la réparation. La reconstruction, bien qu’efficace, reste une option très coûteuse et difficilement applicable à toutes les structures, en particulier les ouvrages historiques. La réparation est donc souvent privilégiée, car elle permet de maintenir les ouvrages en bon état de service à moindre coût. Parmi les techniques de renforcement les plus courantes, l’application de matériaux composites sur les éléments en béton armé s’impose progressivement. Cette méthode se distingue par sa facilité de mise en œuvre, sa rapidité, ainsi que son coût relativement abordable, ce qui en fait une solution technique de plus en plus appréciée. Le présent travail propose une modélisation analytique rigoureuse de ce phénomène, appliquée à une poutre en béton armé poreuse endommagée renforcée par une plaque composite. L’étude permet de déterminer la répartition des contraintes à l’interface à partir des champs de déplacement et de déformation, et d’évaluer l’effet de différents paramètres tels que l’effet d’endommagement, la rigidité des matériaux, l’épaisseur de l’adhésif et la longueur du renfort.