Analyse de sensibilité de la fissuration des grands ouvrages en béton armé et précontraint aux effets d'échelles - Cas de la maquette VERCORS
El-Mahdi Bouhjiti  1, 2, *@  , Julien Baroth  2@  , Frédéric Dufour  2, 3@  , Benoit Masson  4@  
1 : Fondation Partenariale Grenoble INP - Chaire PERENITI (EDF SEPTEN/DTG/CIH)
Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP)
2 : Univ. Grenoble Alpes, 3SR, F-38000 Grenoble France CNRS, 3SR, F-38000 Grenoble, France
CNRS : UMR5521
3 : Titulaire de la chaire PERENITI (EDF SEPTEN/DTG/CIH)
Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP)
4 : EDF-DIN-SEPTEN, Division GS -- Groupe Enceintes de confinement
DF-DIN-SEPTEN, Division GS -- Groupe Enceintes de confinement
12-14 Avenue Dutriévoz, F-69628, Villeurbanne, France -  France
* : Auteur correspondant

La fonction de confinement des enceintes nucléaires est assurée par la faible perméabilité du béton mais reste conditionnée surtout par la maîtrise de la fissuration que ce soit au jeune âge ou durant la phase d'exploitation. La modélisation du comportement Thermo-Hydro-Mécanique de tels grands ouvrages nécessite alors la prise en compte des différents aléas menant à l'apparition de fissures et à leur propagation. Cela concerne les conditions de mise en œuvre du béton, la variabilité spatio-temporelle de ses propriétés mécaniques, les chargements Thermo-Hydro-Mécaniques auxquels il est soumis, etc.

Dans cette étude, nous nous intéressons particulièrement à l'effet de la variabilité spatiale des paramètres mécaniques, notamment le module de Young et la résistance à la traction, ainsi qu'à l'effet d'échelle statistique associé aux grandes structures en béton armé sur la fissuration au jeune âge et son effet sur le comportement différé du béton à l'échelle de la maquette VERCORS (enceinte de confinement à l'échelle 1 :3). La stratégie proposée consiste à modéliser la fissuration par un modèle d'endommagement régularisé en énergie de fissuration dont les paramètres sont décrits par des champs aléatoires auto-corrélés auxquels des valeurs moyennes, un coefficient de variation, une fonction et une longueur d'auto-corrélation sont associés. L'effet d'échelle est pris en compte par simple réduction de la résistance à la traction moyenne en fonction du volume effectif du béton (sollicité en traction) et la dimension structurelle visée. La définition des propriétés des champs aléatoires ainsi que le formalisme associé à l'effet d'échelle font toujours objet de discussion au sein de la communauté scientifique. Ces paramètres sont alors fortement incertains et doivent généralement être recalés pour retrouver numériquement les profils de fissuration réels.

Après un premier calcul de référence appliqué à la première levée du mur de confinement VERCORS (gousset), nous analysons les effets de la variation du facteur de réduction de la résistance à la traction et des propriétés du champ aléatoire sur l'évolution de son état de fissuration au jeune âge et sur le long terme. L'analyse de sensibilité est établie selon une approche min/max (développement limité au premier ordre autour de la réponse de référence) et a pour objectif de cibler les paramètres à recaler selon leur importance vis-à-vis de la fissuration en termes d'ouvertures et d'espacement.


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