APPROCHE DE TYPE CALCUL À LA RUPTURE APPLIQUÉE NUMÉRIQUEMENT POUR LA PRÉDICTION DE LA RÉSISTANCE À LA COMPRESSION DES BÉTONS À HAUTES PERFORMANCES - AHMED NAIJA (Annales du bâtiment et des travaux publics, 2017)
Dans ce travail, un modèle numérique discret est développé pour la prédiction de la résistance en compression simple des bétons à hautes performances en fonction de leur microstructure. Cette dernière est générée selon la géométrie de Laguerre qui consiste à générer des granulats angulaires depuis des sphères de diamètres équivalents. En outre, pour tenir compte de l’effet de la taille et de la distribution spatiale des granulats, ces derniers sont générés à l’image de la granulométrie réelle et sont distribués aléatoirement dans une éprouvette cubique mais sans permettre leur chevauchement. Ensuite, un domaine de Voronoi représentant la zone d’influence de chaque granulat est déterminé, ce qui permet d’identifier les autres grains en interaction avec un granulat donné à travers la matrice cimentaire ainsi que les interfaces d’interaction et leurs caractéristiques géométriques. Ces données permettent d’attribuer une force d’interaction à chaque interface représentant la résultante de l’effort intérieur d’un grain voisin sur un granulat donné, quand l’éprouvette numérique du béton est soumise à un chargement de compression simple. Cette force d’interaction se compose d’une composante normale traduisant la compression et d’une composante tangentielle traduisant le cisaillement. La deuxième étape consiste à trouver les valeurs de ces forces par une approche de type calcul à la rupture. La résistance en compression simple du béton correspond ainsi à la contrainte macroscopique uniaxiale maximale pour laquelle l’équilibre mécanique de chaque particule est vérifié et le critère de résistance de chaque interface est respecté. Le même critère de résistance microscopique proposé par Miled et al. (2012) a été utilisé dans cette étude. Enfin, la confrontation des prédictions du modèle numérique proposé à des résultats expérimentaux issus de la littérature a montré une bonne concordance.