Fiabilité des poutres en béton armé renforcées en flexion avec des lamelles de matériaux composites

Un grand nombre de structures de génie civil ont atteint un niveau de dégradation considérable. Leur démolition pour les remplacer par de nouvelles structures étant difficile à justifier sur le plan économique, la réhabilitation devient une alternative à envisager. Coller un tissu de matériaux composites sur la face tendue d'une poutre en béton armé constitue une méthode de réhabilitation expérimentée depuis plus d'une dizaine d'années. Plusieurs études et applications pratiques ont confirmé son efficacité et sa rentabilité. Cependant, pour permettre l'intégration de cette technique dans des normes de design standard, il s'avère indispensable de connaître la fiabilité de ces configurations. La présente thèse a été réalisée en trois étapes. Une analyse de la fiabilité des poutres renforcées à partir des données expérimentales fut l'objet de la première étape. Devant le grand nombre des variables intervenant dans le calcul de la résistance d'une poutre renforcée, nous avons réalisé que l'on ne pourrait disposer d'une population de données expérimentales assez grande pour le besoin de l'étude. Pour remédier à ce problème, nous avons fait appel à la simulation de Monte Carlo. La résistance de chacune des poutres simulées fut calculée d'après le modèle analytique de Triantafillou et Plevris (1992). L'objectif de cette deuxième étape fut la détermination d'un coefficient de tenue global, applicable à la résistance de la poutre renforcée, à partir des données simulées. Ce coefficient permet, lorsque multiplié par la résistance d'une poutre renforcée, d'obtenir une fiabilité conforme à la philosophie du Code National du Bâtiment du Canada. Le but ultime de notre étude est d'élaborer une formulation du calcul de la résistance des poutres renforcées. Cette formulation doit être compatible avec les normes existantes. Lors de la troisième étape, nous avons introduit les coefficients de tenue de chacun des matériaux constituant la poutre renforcée dans le modèle analytique. Les coefficients de tenue du béton et de l'acier étant déjà connus par les normes en vigueur, on devait déterminer le coefficient de tenue optimum du composite. La résistance de chacune des poutres simulées fut calculée selon le modèle analytique modifié. L'analyse de la fiabilité de ces poutres a permis d'aboutir à un coefficient de tenue optimum du composite. Ainsi, à la fin de la troisième étape, nous sommes parvenus à transformer le modèle analytique initial en une équation de design des poutres renforcées. Deux programmes informatiques en Fortran ont été élaborés lors de la présente étude. Partant d'un procédé itératif, nous avons conçu un programme chargé de l'analyse de la fiabilité compatible avec la méthode de calcul aux états limites et conforme à la philosophie du Code National du Bâtiment. Le deuxième programme fut basé sur la méthode de Monte Carlo. Nous nous en sommes servis pour simuler les poutres renforcées pour les besoins de la deuxième et la troisième étape