Renforcement des murs en maçonnerie par matériaux composites sous différentes sollicitations

Abstract

الملخص (بالعربية) :

يقدم هذا العمل دراسة الاهتزازات الحرة لجدار البناء المقوى بصفيحة مركبة رقيقة بواسطة طبقة لاصقة لزجة. لهذا الهدف، يتم النظر لمرحلتين في الحل التحليلي. في الأول، يتم إجراء تجانس فعال لتوفير خصائص متباينة الخواص لجدار البناء، تعتمد طريقة التجانس المقترحة على مبدأ تشابه طاقات التشوه بين وحدة خلية البناء والعنصر الوهمي المتجانس. والثاني مخصص للنماذج الرياضية المبسطة المتعلقة بمشاكل الاهتزازات في المستوي وخارج المستوي لجدار البناءالمقوى وغير المقوى. في هذه النماذج، يتم استخدام نظرية تشوه القص العالي HSDTلوصف أكثر دقة لإجهاد القص من خلال جدار البناء واللوحة المركبة. تم اعتماد طريقة ريتز كإستراتيجية حل للحصول على الترددات الطبيعية وعوامل الخسارة المقابلة لها. يتم التحقق من صحة النتائج التي تم الحصول عليها بطريقة العناصر المحدودة (FEM)عبر كودAbaqus ، ثم يتم إجراء دراسة بارامترية لأنواع مختلفة من جدران البناء المقواة بألواح مركبة. ---------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) :

Ce travail présente une étude de vibration libre des murs en maçonnerie renforcés par une plaque composite mince collée avec une couche d'adhésive viscoélastique. Pour cet objectif, deux étapes sont à considérer dans la solution analytique. Dans la première étape, une procédure d'homogénéisation efficace est proposée pour déterminer les propriétés anisotropes du mur de maçonnerie. La méthode d'homogénéisation proposée est basée sur le principe de d'équivalence énergétique, entre la cellule unitaire de la maçonnerie et l'élément fictif homogénéisé. La seconde est consacrée à des modèles mathématiques simplifiés liés aux problèmes de vibrations dans le plan et hors plan des murs en maçonnerie renforcés et non renforcés. Dans ces modèles, la théorie de cisaillement d'ordre élevé (HSDT) est utilisée pour une description plus rigoureuse de la déformation de cisaillement à travers le mur de maçonnerie et la plaque composite. La méthode de Ritz est adoptée comme stratégie de solution pour obtenir les fréquences naturelles et leurs facteurs de perte correspondants. Les résultats obtenus sont validés par la méthode des éléments finis (MEF) via le code Abaqus, puis une étude paramétrique est entreprise pour différents types de murs en maçonnerie renforcés par des plaques composites. ---------------------------------------------- This work presents a free vibration study of masonry wall reinforced with a thin composite plate by a viscoelastic adhesive layer. For this goal two steps are considered in the analytical solution. In the first one, an efficient homogenisation procedure is given to provide the anisotropic properties of the masonry wall, the proposed homogenisation strategy is based on the principle of the analogy of the strain energies, between the unit masonry cell and the fictitious homogenized element. The second one is dedicated to purpose simplified mathematical models related to bo thin-plane and out-of-plane vibration problems of the reinforced and unreinforced masonry wall. In these models, the higher order shear theories (HSDT’s) are employed for a more rigours description of the shear deformation trough the masonry wall and the composite sheet. Ritz’s method is employed as a solution strategy to obtain the natural frequencies and their corresponding loss factors. The results obtained are validated by the finite element method (FEM) via the Abaqus code, then a parametric study is undertaken for different kinds of masonry walls strengthened with composite sheets. ----------------------------------------------

Homogénéisation de la maçonnerie ; Vibration libre ; Matériaux viscoélastiques ; Matériaux composites ; HSDT ; Méthode de Ritz. تجانس البناء ; اهتزازات حرة ;المواد اللزجة ; المواد المركبة ; HSDT ; طريقة ريتز Masonry homogenization ; Free vibration; Viscoelastic materials; Composite materials; HSDT; Ritz’s method.