Prédiction améliorée de l'action caténaire des structures en béton armé grâce à un modèle amélioré du comportement des barres en acier

• Le modèle bilinéaire de la contrainte-déformation d'ingénierie des barres en acier compromet la prédiction numérique de l'action caténaire (CTA). • Le modèle EnSSC proposé utilise deux scalaires pour tenir compte du étranglement et de la rupture des barres en acier. • Les réponses charge-déflexion prédites avec le modèle EnSSC sont en étroite concordance avec les expériences. • Le modèle EnSSC améliore grandement les prédictions de dissipation d'énergie et de capacité ultime. • Le ENSSC atteint une correspondance étape par étape entre l’initiation, la propagation et les motifs de fissuration observés numériquement et expérimentalement. La résistance à l'effondrement progressif des structures en béton armé (BA) soumises à un déclassement de colonne est gouvernée par des mécanismes à grandes déformations entraînés par le comportement post-écrouissage de l'acier d'armature. Cet article évalue comment le choix de la représentation contrainte-déformation d'ingénierie de l'acier par rapport à la contrainte-déformation vraie avec étranglement et rupture affecte les prédictions numériques, et compare ces prédictions aux données expérimentales publiées sur des poutres, cadres et sous-ensembles dalle-poutre en BA soumis à la suppression d'une colonne. Un modèle constitutif trilinéaire pour les barres d'armature a été développé basé sur un comportement contrainte-déformation vrai améliorant le modèle bilinéaire et créant une courbe contrainte-déformation améliorée (EnSSC). Le modèle proposé est simple, relativement facile à établir et utilise des coefficients de calibration pour convertir les paramètres contrainte-déformation d'ingénierie en paramètres vrais. Les résultats montrent que les modèles de contrainte-déformation d’ingénierie sans étranglement ni rupture sous-estiment systématiquement la ductilité et la capacité maximale. En revanche, les modèles améliorés incorporant explicitement l'étranglement et la rupture fournissent une bien meilleure concordance avec les courbes charge-déflexion expérimentales. La fidélité améliorée est particulièrement marquée dans la phase dominée par l'action caténaire où les grandes déformations de traction de l’acier gouvernent la capacité ultime. Cette étude démontre que l’intégration de la courbe contrainte-déformation acier améliorée proposée dans le modèle numérique améliore significativement la prédiction numérique de l’action caténaire, conduisant à une meilleure estimation de l’absorption d’énergie et à des simulations plus précises du comportement des structures en BA sous scénarios d’effondrement progressif. Par conséquent, le modèle acier amélioré proposé peut conduire à des simulations numériques plus robustes et fiables.