Flambement d’un panneau composite auto-raidi réalisé par infusion de résine. Etude numérique et expérimentale

Abstract

La technique de réparation/renforcement des structures de génie civil en béton par composites collés est aujourd'hui couramment utilisée en France. Elle constitue l'un des outils permettant d'augmenter la durée de vie des parcs d'ouvrages en béton. Dans le cas des ouvrages en acier, son utilisation reste cependant beaucoup plus limitée. Ceci résulte sans doute du fait que les matériaux composites et l'acier présentent des rigidités très voisines, mais aussi de l'appréhension à utiliser le collage structural comme méthode d'assemblage. Dans le cadre d'une opération de recherche de l'IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux), le Département Laboratoire d'Autun s'est intéressé aux assemblages collés entre renforts composites et supports métalliques de type acier Cet article rappelle dans un premier temps les domaines d'utilisation de la technique de collage ainsi que ses avantages, puis s'intéresse à la caractérisation du transfert des efforts par collage entre matériaux composites et métal. L'influence du vieillissement hygrothermique (40°C, 95% d'humidité relative) ou de pseudo cycles de fatigue sur les caractéristiques de l'assemblage collé est ensuite étudiée afin évaluer la durabilité de l'interface composite/acier. Bien qu'il reste des sujets à approfondir, le travail réalisé montre que le renforcement par collage de matériaux composites est une technique viable pour les structures en acier. ABSTRACT. Nowadays, externally bonded composites are currently used for the rehabilitation or strengthening of concrete infrastructures. Such a technique allows to increase the service life of concrete bridges. In the case of steel structures, this technique is much less popular. This may be due to the similarity of composites and steel in terms of stiffness, but also to the reluctance of infrastructures owners with regards to structural adhesive bonding. In the framework of a research project regarding the repair of steel structures and led by IFSTTAR, the Département Laboratoire d'Autun got interested in composite/steel bonded assemblies. This article first introduces the adhesive bonding technique and its advantages, and discusses the stress transfer mechanisms at the composite/steel interface. Then, influence of hydrothermal ageing (at 40°C and 50% relative humidity) or pseudo fatigue cycles on the characteristics of the composite/steel adhesive bond is investigated in order to assess the durability. Although further work is needed, those preliminary results show that the bonding of external composite reinforcements is a suitable technique for steel structures.