Analyse par elements finis des effets de couplage de chaleur et de transferts de masse dans le beton a des temperatures elevees
| dc.contributor.author | Illouli, Said | |
| dc.date.accessioned | 2017-06-04T09:40:10Z | |
| dc.date.available | 2017-06-04T09:40:10Z | |
| dc.date.issued | 2015-09-16 | |
| dc.description | 141f. : ill. ; 30cm. (+ CD- Rom) | en |
| dc.description.abstract | L’objectif de cette recherche consiste de développer une méthode de calcul numérique par éléments finis capable de modéliser sous différents aspects le mécanisme de transfert hygrothermique qui se produit dans la masse du béton sous des sollicitations thermo-mécaniques à températures élevées. La gamme des températures concernées est de 20-1200°C, couvrant les situations d’incendie et d’accidents nucléaires. Dans cette gamme de températures, la microstructure du béton est soumise à des réactions intenses et à des modifications physicochimiques qui influencent fortement le comportement hygrothermique et mécanique du matériau. Ce travail est divisé, dans sa présentation, en deux parties distinctes. La première partie est consacrée à la simulation du comportement au feu naturel des structures en béton en adoptant l’hypothèse de découplage des effets thermo-hydro-mécaniques. Ce qui permet de décomposer le problème en une suite séquentielle d’analyse thermo-hydrique et thermomécanique. Le couplage de la température et de l’humidité présente initialement dans la masse du béton est pris en compte en utilisant la notion de l’enthalpie du matériau qui, en négligeant les effets de changement de phase (liquide ↔ vapeur + air), devient une fonction directement dépendante de la chaleur latente due à l’évaporation de l’eau libre. Le palier d’ébullition ou de vaporisation de l’eau est estimé se produire en moyenne entre les températures 100 et 140°C. Quelques exemples concrets sont illustrés pour montrer la manière dont l’application de la méthode de calcul permet de retirer des enseignements précieux sur le comportement des éléments de structure en béton dans un environnement d’incendie naturel. Les résultats mettent en évidence les effets non négligeables des scénarios de feu et des forces de restreinte thermique sur le comportement global d’un élément structural. La deuxième partie se rapporte à la simulation des effets hygrothermiques dans le béton en considérant le couplage entre la température et l’humidité contenue dans le matériau. Sont examinés d’une façon succincte les développements mathématique et numérique décrivant un milieu poreux, multiphasique et partiellement saturé en tenant compte des principaux phénomènes qui se produisent dans le matériau lorsque celui-ci est sujet à températures élevées. Il s’agit essentiellement des phénomènes tels que les flux de matière dus aux effets capillaires et des gradients de pression/concentration de masse, le flux de chaleur ainsi que les effets dus aux changements de phase. Les équations différentielles d’équilibre incrémentales du modèle mathématique ainsi obtenu sont discrétisées à travers la méthode classique des résidus pondérés en moyennant un élément fini quadrilatéral à quatre noeuds. Les variables nodales choisis sont la pression des gaz (Pg), la pression capillaire (Pc) et la température (T). Un code de calcul de base encore au stade de développement et de recherche est mise au point où l’algorithme de résolution utilise un procédé incrémental basé sur la méthode de Newton Raphson et emploie comme méthode de résolution la technique frontale en raison de la taille importante du nombre d’équations algébriques à résoudre. | en |
| dc.identifier.citation | Génie Civil | en |
| dc.identifier.uri | https://dspace.ummto.dz/handle/ummto/1286 | |
| dc.language.iso | fr | en |
| dc.publisher | Université Mouloud Mammeri | en |
| dc.subject | Matériaux : résistance | en |
| dc.subject | Béton : resistance | en |
| dc.subject | Béton : structure | en |
| dc.title | Analyse par elements finis des effets de couplage de chaleur et de transferts de masse dans le beton a des temperatures elevees | en |
| dc.type | Thesis | en |