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MASTER THESIS
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Robustness of Steel and Concrete Structures

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Nutal, Bernard ULiège
Promotor(s) : Demonceau, Jean-François ULiège
Date of defense : 2014 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/2357
Details
Title : Robustness of Steel and Concrete Structures
Author : Nutal, Bernard ULiège
Date of defense  : 2014
Advisor(s) : Demonceau, Jean-François ULiège
Committee's member(s) : Mihaylov, Boyan ULiège
Demortier, Luc 
Language : English
Number of pages : 79
Discipline(s) : Engineering, computing & technology > Civil engineering
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en ingénieur civil des constructions, à finalité approfondie
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences appliquées

Abstract

[fr] L’objectif de ce travail de fin d’études est de réaliser une étude comparée de deux structures
soumises à une perte inopinée d’un élément structurel. Les deux structures de références, di-
mensionnées selon les états limites de l’Eurocodes , sont parfaitement identiques si ce n’est par
les matériaux employés. L’une d’elles est composée de profilés métalliques tandis que l’autre
d’éléments en béton armé.
Afin de mener à bien cette thèse, le scénario accidentel est modélisé au moyen du logiciel
d’éléments finis FINELg. Le scénario envisagé est la rupture de la colonne centrale du rez-de-
chaussée.
Tout d’abord, la validation des éléments de type béton armé de FINELg est accomplie grâce
à la reproduction d’un test de rupture d’un tronçon de dalle effectuée par l’Université de Gand.
Au vu du nombre de difficultés numériques rencontrées au travers de ce mémoire, une section
supplémentaire est consacrée à l’explication des méthodes de résolution mise en œuvre dans
FINELg.
Dans un premier temps, l’évolution de la perte de colonne est discutée dans chaque portique
de manière indépendante. Ceci afin de fournir une explication physique quant au comportement
différent des structures. Ensuite, une étude paramétrique est opérée dans le but de mettre en
évidence les modifications à apporter aux bâtiments pour améliorer leur intégrité structurale.
Enfin, les résultats provenant des deux portiques sont confrontés afin de quantifier et comparer
la réponse des structures sous le scénario défini. Au travers de cette étude, il a été démontré dans
l’analyse paramétrique que, pour favoriser l’intégrité structurale, il est préférable de promouvoir
les tirants horizontaux plutôt que les liens verticaux.
Pour terminer, il résulte de ce mémoire que les deux structures s’effondrent avant le re-
trait complet de la colonne. Sous réserve des hypothèses introduites dans cette recherche, les
structures initiales ne sont donc pas robustes. Cependant, la structure en acier présente un
meilleur comportement durant l’effondrement. La rupture a lieu dans la partie indirectement
affectée. Les fondations, devenues des rotules plastiques, forment un mécanisme de panneau
dans les deux structures étudiées. L’enjeu est dorénavant de se prémunir contre l’apparition de
ces rotules néfastes.


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Access 2013_2014_NUTAL_Bernard.pdf
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Size: 6.12 MB
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Author

  • Nutal, Bernard ULiège Université de Liège - ULg >

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Mihaylov, Boyan ULiège Université de Liège - ULg > Département ArGEnCo > Structures en béton
    ORBi View his publications on ORBi
  • Demortier, Luc Bureau d'Etude Greisch
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