Modeling of industrial ground slab floors behaviour
Modélisation du comportement des dallages industriels
Résumé
The objective of this work is to propose and validate a fine model of the ground slab floors in order to calculate displacements and strains created by loadings of short and long life. We are interested only in the particular case of not armed rigid industrial concrete ground slab floors. This research is in a general context which aims improving the existing rules of dimensioning of grouns slab floors in France.All the specialists in the field confirm that the function of the industrial ground slab floors is strongly marked by the effects of the shrinkage of the concrete, in particular by the non uniform aspect of its distribution on the ground slab floor thickness. These effects have a significant influence on the behavior of the ground slab floors, especially when they are coupled with temperature variations in the thickness. A deep analysis of this phenomenon was essential and was carried out. We treat then the use of the finite elements software CESAR-LCPC applied to modeling of the ground slab floors and some results obtained. Varied simulations of isolated then joined slabs are carried out under mechanical and thermal loadings, using an elastic multi-layer three-dimensional model, permitting the possibility of separation between the slab and its foundation. This work of modeling leads to the design of a numerical tool specific to ground slab floors and related to CESAR-LCPC. This easy access tool can be used to simplify the various stages to model a ground slab floor, without really needing to know CESAR-LCPC. This tool is used to compare results of CESAR-LCPC with those of other software from profession (TASPLAQ and DALLIA).
Ce travail de recherche vise à proposer et à valider une modélisation fine des dallages pour le calcul des déplacements et des contraintes créés par des chargements de courte et de longue durée. On ne s'intéresse qu'au cas particulier des dallages industriels rigides en béton non armé. Cette recherche se situe dans un contexte global, visant à améliorer les règles de dimensionnement des dallages existants actuellement en France. Tous les spécialistes du domaine confirment que le fonctionnement des dallages industriels est fortement marqué par les effets du retrait du béton, en particulier par le caractère non uniforme de sa distribution sur l'épaisseur du dallage. Ces effets ont une influence significative sur le comportement des dallages, surtout lorsqu'ils sont couplés à des variations de température dans l'épaisseur. Une analyse poussée de ce phénomène s'est imposée et a été menée. On traite ensuite de l'utilisation du logiciel aux éléments finis CESAR-LCPC appliqué à la modélisation des dallages, ainsi que des résultats obtenus. Des simulations variées des dallages isolés, puis goujonnés, sont effectués sous des chargements mécaniques et thermiques, à l'aide d'un modèle tridimensionnel multicouche élastique, prenant en compte la possibilité d'un décollement entre le dallage et sa fondation. Ce travail de modélisation aboutit à la conception d'un module spécifique aux dallages, greffé sur CESAR-LCPC. Ce module facile à l'accès servira à simplifier les différentes étapes pour modéliser un dallage, sans avoir vraiment besoin de maîtriser CESAR-LCPC. Ce module est utilisé pour comparer les résultats de CESAR-LCPC à ceux d'autres logiciels issus de la profession (TASPLAQ et DALLIA).
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