Development of a robust methodology for the design assessment of bonded reinforcements on steel structures
Développement d'une méthodologie robuste pour l'évaluation et la conception des renforts collés sur acier
Résumé
This thesis work focuses on the development and the assessment of design methods adapted to reinforcements bonded on steel structure in offshore environment, and more specifically to steel-to-steel bonded joints. The proposed methodologies rely on the use of continuous optical fiber measurement during the characterization step based on fracture mechanics investigations, and the use of cohesive zone modeling for the bonded joint modeling. They were proven through several experimental investigations in mode I, mode II and mixed mode, and through numerical investigations using finite elements. The developed methodologies were then applied to real-scale samples in order to verify their predictive capacities. Experimental results were compared to numerical predictions and to an alternative approach from the literature relying on the use of coupled stress-energy criteria.
Ce travail de thèse porte sur le développement et l’évaluation de méthodes de dimensionnement adaptées aux renforts collés sur structures métalliques en milieu offshore en se concentrant sur des assemblages métal-métal. Les méthodes proposées reposent sur l’utilisation de mesures par fibre optique continue pour l’étape de caractérisation basée sur des investigations de mécanique de la rupture, et sur les modèles de zone cohésive pour la modélisation de l’assemblage collé. Elles ont été éprouvées à travers plusieurs investigations expérimentales en mode I, mode II et mode mixte, et des études numériques via l’utilisation d’éléments finis dédiés. L’ensemble des méthodologies a ensuite été appliqué sur des assemblages collés de taille réelle afin de vérifier leur capacité prédictive. Les résultats des investigations expérimentales ont été comparés aux prédictions numériques des méthodes développées ainsi qu’à une autre approche reposant sur l’utilisation de critères couplés contrainte-énergie.
Domaines
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