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Fissuration des structures en béton précontraint: Modélisation, validation et interprétation

Cracking of prestressed concrete structures: Modelisation, validation and interpretation

  • Rapports Scientifiques
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Résumé

Cet article traite de la fissuration et de l'armature minimale des structures en béton armé et précontraint. Il traite de la modélisation de la refermeture des fissures sous un effort de compression dû à la précontrainte. Le béton, l'acier d'armature et l'adhérence sont décrits par un ensemble de lois constitutives permettant, pour la montée en charge et la décharge, de tenir compte du comportement iso-adoucissant du béton et de l'endommagement de la liaison acier-béton. Le modèle permet de déterminer le glissement entre acier et béton, la contrainte d'adhérence, la contrainte dans les aciers et le béton le long de la zone de transmission. Il permet en outre de calculer la longueur de transmission entre la section fissurée et la section voisine fonctionnant de façon homogène (stade I). Une bonne correspondance est observée entre les prévisions du modèle et une série de 11 essais sur des tirants armés et précontraints conduite à l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Cet article présente en outre quelques applications du modèle, ainsi que quelques résultats et conclusions d'une vaste étude paramétrique basée sur le modèle.

Abstract

This paper discusses the influence of minimum rein-forcement on the cracking behaviour of prestressed concrete structures. It deals with modelling of the reclosing of cracks induced by a permanent compressive stress due to prestressing. Concrete, reinforcement and bond are described by a set of constitutive laws for loading and unloading taking into account the softening of cracked concrete and creep of the bond between steel and surrounding concrete. The computerised model allows to determine steel-to-concrete slip, bond stress, concrete stress and steel stress along the transmission length. It is also able to calculate the transmission length between the crack and the homogeneous section (state I). Good agreement was observed between the analytical model and the results of 11 large scale tests of RC & PC tie elements performed at Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne. This paper also presents some applications and conclusions of a large parametric study performed using the analytical model.

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References

  1. Favre, R., Jaccoud, J.-P., Burdet, O. et Charif H., ‘Dimensionnement des structures en béton—Aptitude au service et éléments de structures’, Traité de génie civil vol. 8, 2e éd. (PPUR, Lausanne, 1997).

    Google Scholar 

  2. Laurencet, P., Jaccoud, J.-P. et Favre, R., ‘Fissuration des structures en béton précontraint sous l'effet d'actions cycliques—Rapport des essais’, (Publ. IBAP, no 145, Lausanne, 1997).

  3. CEB, ‘High performance concrete: Recommanded extensions to the CEB-FIP Model Code 1990’, Bulletin d'information No 228 (CEB, Lausanne, 1995).

    Google Scholar 

  4. Eurocode 2: ‘Calcul des structures en béton, Partie 2: Ponts en béton’, Prénorme Européenne, SIA, V 162.001 (SIA, Zürich, 1992).

  5. Hordijk, D. A., ‘Local Approach to Fatigue of Concrete’, PhD Thesis (Delft, 1992).

  6. Eligehausen, R., Popov, P. and Bertero, V., ‘Local Bond Stress-Slip Relationships of Deformed Bars under Generalized Excitations’, UCB/EERC 83 (23) (1983).

  7. Tassios, T. and Yannopoulos, P. J., ‘Analytical studies on reinforced concrete members under cyclic loading based on bond stress-slip relationships’,ACI Journal 78 (19) (1981) 206–216.

    Google Scholar 

  8. Balázs, G. L. and Koch, R., ‘Influence of Load History on Bond Behaviour’, CEB, International conference, Riga, Oct. 1992 (CEB, Lausanne, 1992) 7.11–7.20.

    Google Scholar 

  9. Rotilio, J.-D., ‘Déformations irréversibles des structures en béton précontraint sous actions cycliques’, Thèse de doctorat de l'EPEL à paraître (EPFL, Lausanne, 1998).

    Google Scholar 

  10. Balázs, G.L., ‘Fatigue of Bond’,ACI Materials Journal 99 (6) (1991) 620–629

    Google Scholar 

  11. CEB, ‘Bond Action and Bond Behaviour of Reinforcement’, Bulletin d'information No 151 (CEB, Lausanne, 1997).

    Google Scholar 

  12. CEB, ‘Serviciability Models: Behaviour and Modelling in Serviciability Limit States including Repeated and Sustained Loads’, Bulletin d'information No 235 (CEB, Lausanne, 1997).

    Google Scholar 

  13. Gambarova, P., Rostasi, G. and Zasso, B., ‘Steel-to-concrete bond after concrete splitting: Constitutive laws and interface deterioration’,Mater. Struct. 22 (131) (1989) 347–356.

    Google Scholar 

  14. Giuriani, E. and Rostasi, G., ‘An analytical model for the study of the crack propagation in plain element under bending’,Studi e Ricerche, Politecnico di Milano 9 (1987) 107–127.

    Google Scholar 

  15. Mazars, J. and Pijaudier-Cabot, G., ‘Continuum damage theory —Application to concrete’,Journal of Engineering Mechanics 115 (2) (1989) 345–365.

    Article  Google Scholar 

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Editorial Note Dr. J.-P. Jaccoud is a RILEM Senior Member.

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Laurencet, P., Jaccoud, J.P. & Favre, R. Fissuration des structures en béton précontraint: Modélisation, validation et interprétation. Mat. Struct. 32, 360–369 (1999). https://doi.org/10.1007/BF02479628

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