Analyse du comportement de l'interface acier-béton par essai push-in: Mesures par fibres optiques et modélisation par éléments finis

This research aims at improving the knowledge about the behavior of reinforced concrete buildings. This behavior relies in particular on the steel-concrete link one, allowing to transfer stresses between the two materials. Knowing the bond behavior leads to optimise the structure design. The specific case of confinement vessels of nuclear structures induces a special link sol- licitation compared to the usual sollicitations (such as presence of traction in the beam lower fiber). In order to study this stress state, a push-in test, less studied according to the litterature, is set up. A new, precise and less-intrusive instrumentation by optic fiber is set up inside the concrete and the steel, giving access to local strains of both mediums. Much data is obtained at different steps of the steel-concrete interface behavior. Different interface lengths are used, leading to several rupture modes that are compared one to each other. The interface sliding one is more particularly studied. The behavior before the rupture, sometimes qualified as linear, is investigated as well. Post-mortem non destructive measurements (permeability and X-ray to- mography) are finally performed. Known and new phenomena are observed and allow to refine the knowledge regarding the steel-concrete link. This reasearch could lead to improve the mo- deling accuracy of reinforced concrete behaviors. Moreover, the uncertainty margins used in the engineering codes are likely to decrease.Les travaux de cette thèse ont pour objectif d’améliorer la connaissance du comportement des bâtiments en béton armé. Ce comportement est notamment lié à celui de la liaison entre l’acier et le béton, qui permet de transférer les efforts entre les deux matériaux. La connaissance de cette interface conduit ainsi à l’amélioration de la conception des structures. Le cas spécifique des enceintes de confinement de réacteurs nucléaires induit une sollicitation particulière de la liaison par rapport aux sollicitations habituelles (comme la présence de traction en fibre inférieure d’une poutre). Afin d’étudier cet état de contraintes, un essai push-in, peu étudié dans la littérature, est mis en place. Une instrumentation par fibres optiques innovante, précise et peu intrusive, est insérée dans le béton et l’acier, permettant d’accéder aux déformations locales des deux milieux. De nombreuses données sont ainsi obtenues à différents stades du comportement de la liaison acier-béton. Les essais réalisés font varier la longueur d’interface, menant à l’observation de plusieurs modes de rupture de l’éprouvette qui sont comparés entre eux. Celui correspondant au glissement de l’interface est plus particulièrement étudié. Le comportement précédent la rupture, souvent qualifié de linéaire, est également investigué. L’étude est complétée par la réalisation de mesures post-mortem non destructives de perméabilité et par rayons X. Des phénomènes connus et nouveaux sont observés et permettent d’affiner les connaissances sur le comportement de la liaison acier-béton. Ces travaux pourront conduire à améliorer la précision de la modélisation du comportement des structures en béton armé. De plus, les marges d’incertitude utilisées dans les codes d’ingénierie sont susceptibles d’être diminuées