Matériaux nouveaux à haute performance pour structures en zone sismique

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Le dimensionnement en zone sismique est marqué par le conservatisme des règles des différentes normes et codes, en particulier au Canada. La résistance du béton permise dans la norme CSA A23.314 est encore limitée à 80 MPa et la résistance de l'acier est limitée à 400 MPa. Dans la récente norme de pont S6-14, les caoutchoucs fibrés sont toujours interdits pour les isolateurs et des essais très sévères à très basse température sont requis. La recherche proposée concerne l'utilisation des aciers à très hautes résistance, des bétons fibrés à ultra-haute performance et le comportement des isolateurs en caoutchouc à très basse température dans les constructions en zone sismique. L'utilisation d'armature en acier de limite élastique supérieure à 400 MPa n'est pas permise en zone sismique. Ceci conduit à des éléments très congestionnés pour lesquels il devient difficile de couler le béton. Dans cette recherche, nous nous proposons d'étudier expérimentalement le comportement de poteaux en béton armés à l'aide d'armature en acier à très hautes résistances. Des modèles de comportement seront développés et incorporés dans un programme basé sur la mécanique de l'endommagement. Les bétons fibrés à ultra-hautes performances sont des matériaux relativement récents dont la résistance à la compression est supérieure à 150 MPa, dont le comportement en compression est amélioré, et qui ont une longue durée de vie. Leur ductilité est cependant insuffisante pour une utilisation en zone sismique. Nous nous proposons d'améliorer le comportement en compression de ces bétons par l'ajout d'armature de confinement. La combinaison d'études expérimentales et analytiques nous permettra de développer de nouvelles règles de dimensionnement pour les normes. Le troisième volet du projet de recherche concerne la prise en compte de l'effet des armatures transversales dans un modèle basé sur la mécanique de l'endommagement. De nombreux modèles de poutres et plusieurs formulations du cisaillement ont été développés ces dernières années. Cependant, tous ces modèles ne permettent pas de tenir compte de l'effet des armatures transversales des poutres et poteaux en béton armé. La démarche proposée dans ce projet est donc d'enrichir les éléments finis poutres pour la prise en compte du cis