Performance de flexion des segments de revêtement de tunnel utilisant du béton renforcé de fibres : Une étude sur les fibres recyclées et industrielles à travers des méthodes expérimentales et numériques

Résumé Cette étude examine la performance en flexion des segments de tunnel de métro renforcés avec des barres d'armature traditionnelles et du béton renforcé de fibres (FRC). En utilisant une approche expérimentale complète, les propriétés mécaniques du FRC ont été déterminées et comparées avec celles du béton ordinaire à travers des tests en laboratoire rigoureux. Une analyse numérique détaillée a été réalisée à l'aide d'un modèle par éléments finis 3D (FEM) dans ABAQUS 2022, validée avec des données expérimentales. Le FEM a évalué les segments renforcés avec des barres d'armature traditionnelles par rapport à ceux ayant une réduction de 50% de l'armature, complété par du FRC. Le modèle de plasticité des dommages du béton (CDP) a simulé efficacement le comportement en flexion, révélant une réduction de 30% des dommages en traction avec le FRC. Une analyse plus approfondie a révélé des améliorations significatives dans les réponses de contrainte, y compris une augmentation de 2,6 fois de la contrainte de von Mises et une réduction de 60% du déplacement vertical. Ces résultats mettent en évidence la performance structurelle améliorée et les avantages économiques d'incorporer du FRC avec une réduction de l'armature, ainsi que les avantages environnementaux de l'utilisation de fibres recyclées. Cette étude fournit des insights critiques pour optimiser le renforcement des segments de tunnel, promouvant à la fois l'intégrité structurelle et la durabilité dans les projets de construction de tunnels.