COMPORTEMENT MECANIQUE GLOBAL DES ASSEMBLAGES DES PIEDS DES POTEAUX EN ACIER

Abstract

Les pieds de poteaux métalliques revêtent une importance cruciale en assurant la stabilité des structures métalliques. Leur fonction principale consiste à soutenir et à ancrer fermement les poteaux dans les fondations. Leur conception adéquate garantit une transmission efficace des charges de la structure vers le sol, assurant ainsi la solidité, et la sécurité des constructions métalliques. Dans le cadre de cette thèse, nous nous concentrons sur l'étude des assemblages métalliques de type pied de poteau. Notre recherche se concentre sur le comportement mécanique des pieds de poteaux, en analysant l'influence des raidisseurs. La présence de ces derniers dans ces assemblages modifie la rigidité globale et le mode de ruine de l'ensemble. Nous présentons également un aperçu des approches analytiques, numériques et expérimentales utilisées dans la littérature pour étudier les assemblages métalliques des pieds de poteau. La première partie de cette thèse se concentre sur l'utilisation de l'analyse par éléments finis avec le logiciel ANSYS pour étudier les pieds de poteaux sans raidisseur. Un modèle numérique 3D a été développé, prenant en compte les non-linéarités matérielles et géométriques, et a été validé en comparant les résultats aux données expérimentales disponibles dans la littérature. Les résultats numériques ont également été comparés aux formules analytiques de l'Eurocode 3, en se basant sur les lois de comportement moment-rotation et les modes de ruine. Une attention particulière a été portée aux efforts internes dans l'assemblage, tels que les efforts dans les tiges d'ancrage, les efforts de levier dans la zone tendue de l'assemblage et l'effort de compression. Une étude paramétrique a été réalisée pour évaluer l'influence de certains paramètres, tels que la précontrainte, le diamètre des tiges d'ancrage et l'épaisseur de la platine de base, sur le comportement global des pieds de poteaux. La deuxième partie de la thèse se focalise sur le développement d'un modèle numérique tridimensionnel non linéaire d’un pied de poteau, incluant des raidisseurs. Ce modèle permet de prendre en compte les non-linéarités matérielles et géométriques, y compris le contact, la plasticité et les grands déplacements, ainsi que la précontrainte et les instabilités. L'analyse se concentre sur les efforts internes dans l'assemblage de pied de poteau, notamment les efforts dans les tiges d'ancrage, les efforts de levier dans la zone tendue de l'assemblage et l'effort de compression en présence de raidisseurs. Une étude paramétrique est également réalisée pour étudier l'influence de plusieurs paramètres, notamment les géométries des raidisseurs dans les zones tendues et comprimées de l'assemblage.