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HAL Id: tel-01412294 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01412294 Submitted on 8 Dec 2016 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Caractérisation du comportement en traction du béton sous fortes sollicitations : essais de flexion trois points aux barres de Hopkinson Xavier Regal To cite this version: Xavier Regal. Caractérisation du comportement en traction du béton sous fortes sollicitations : essais de flexion trois points aux barres de Hopkinson. Autre. Université d’Orléans, 2016. Français. NNT : 2016ORLE2003. tel-01412294 UNIVERSITÉ D’ORLÉANS ÉCOLE DOCTORALE ENERGIE, MATERIAUX, SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS LABORATOIRE PRISME THÈSE présentée par : Xavier RÉGAL Soutenue le : 12 février 2016 pour obtenir le grade de : Docteur de l’université d’Orléans Discipline/ Spécialité : mécanique Caractérisation du comportement en traction du béton sous fortes sollicitations Essais de flexion trois points aux barres de Hopkinson THÈSE dirigée par : Patrice BAILLY Professeur, INSA Centre Val de Loire co-dirigée par : Jean-Luc HANUS Maître de conférences, INSA Centre Val de Loire RAPPORTEURS : Franck DELVARE Professeur, Université de Caen Fabrice GATUINGT Professeur, ENS Cachan ____________________________________________________________________ JURY : Gilles HIVET Professeur, Université d’Orléans, président du jury Franck DELVARE Professeur, Université de Caen Fabrice GATUINGT Professeur, ENS Cachan Gaëtan PROD’HOMME Ingénieur de recherche, INERIS Patrice BAILLY Professeur, INSA Centre Val de Loire Jean-Luc HANUS Maître de conférences, INSA Centre Val de Loire C’est pas faux Perceval le gallois, Kaamelott, LIVRE I Remerciements : Ce travail de thèse s’inscrit dans la continuité des travaux réalisés au sein de l’axe Dynamique des Matériaux et des Structures du laboratoire Prisme. C’est pour cela que je tiens à remercier Jean-Luc Hanus ainsi que Patrice Bailly mes encadrants de thèse pour m’avoir proposé ce sujet, ainsi que pour l’ensemble des connaissances et des savoirs faire qui m’ont transmis durant ces trois années. De plus je tiens à remercier Loubna Bouazaoui, Olivier Pennetier, ainsi que les techniciens du département génie civil de l’IUT de Bourges pour leur disponibilité et pour leur savoir-faire qui m’a été précieux dans la conception des différentes éprouvettes. Je tiens aussi à remercier Franck Delvare ainsi que Fabrice Gatuingt d’avoir accepté d’être rapporteurs de ce travail et d’avoir pris le temps de relire la version préliminaire de ce mémoire avec attention. Je remercie également messieurs Gaëtan Prod’Hommme et Gilles Hivet d’avoir été membres du jury. Mais aussi l’ensemble des membres du laboratoire que j’ai pu croiser durant ces trois années de thèse. Que cela soit les différents doctorants dont Bastien pour les spaghetti à la bolognaise façon chevrière, Ludovic pour avoir toujours su nous montrer un goût vestimentaire qui ne manque pas d’écailles, Mathilda pour nous rappeler qu’il n’y pas de mauvais moment pour une eau chaude, Kévin Sérafin pour avoir réveillé les traditions viticoles de l’automne, Katarzyna pour l’animation folle qu’elle mettait quotidiennement, Clément pour sa présence remarquable ainsi que le petit Kévin, Krzysztof, Nathan, Yohan, Maria, Lucio, Nabil, Geoffrey et Lyès. Les différents stagiaires qui ont dû me supporter pendant quelques mois, Bradi, Borja pour avoir animé la cage en espagnol, Laëtitia la culturiste et Veyah. Mais aussi les permanents de l’axe que sont Éric qui ne manque pas d’un mot pour rire, Benoît et Huabin. Sans oublier l’intrus du couloir, toujours de bonne humeur, Khaled. Ainsi que ceux qui venaient fréquemment déjeuner ou prendre un café dans notre labo mécanique, Hélène, Serge, Pascal et Florence Je tiens aussi à remercier ma famille et Sara pour leur soutien tout au long de la thèse. Table des matières 1 Bibliographie 11 1.1 Comportement mécanique du béton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.1.1 Le béton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.1.2 Augmentation de la résistance du béton avec la vitesse de déformation . . . . . . . . . 14 1.2 Différents types d’essais sur le béton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.1 Essais dynamiques sur structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.2 Essais de caractérisation quasi-statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.3 Essais de caractérisation dynamiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.2.4 Conclusion sur les essais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 1.3 Modélisations envisageables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.3.1 Modèles basés sur la plasticité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.3.2 Modèles d’endommagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1.4 Approches statistiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.4.1 Modèle de Weibull . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.4.2 Détermination des paramètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 1.4.3 Données de la littérature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 1.4.4 Utilisation de ces paramètres en dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2 Dispositif expérimental et résultats 49 2.1 Préparation des éprouvettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.1.1 Confection des gâchées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.1.2 Test de compression à 28 jours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.1.3 Saturation et séchage du béton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.1.4 Synthèses des béton secs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 2.2 Matériel Optique et CIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.2.1 Corrélation d’Images Numériques : Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.2.2 uploads/Litterature/ xavier-regal-3220-pdf.pdf