Abstract FR:

Les éléments de coques multicouches ont montré une grande efficacité dans l'analyse non-linéaire des structures. À l'origine, ces éléments avaient été développes pour des lois de comportement spécifiques au béton et a l'acier. Leur généralisation a l'analyse des structures dont le comportement est régi par des lois de comportement a variables internes (plasticité, elasto-visco-plasticite, endommagement) constitue le propos de ce travail de thèse. Issus de l'approche semi-globale, les éléments de coques multicouches permettent de rendre compte des phénomènes non-linéaires tant matériels que géométriques pour l'analyse des structures constituées de coques, sous divers chargements, avec un temps de calcul raisonnable. Dans une première partie, nous développons ces éléments dans le cadre de l'hypothèse des petites perturbations. Une extension est ensuite présentée en intégrant les effets non-linéaires géométriques. Une description lagrangienne actualisée avec un traitement semi-tangentiel des paramètres de rotation est utilisée à cet effet. Dans une seconde partie, nous présentons dans un cadre général, l'aspect théorique ainsi que le traitement numérique des lois de comportement à variables internes. À partir de là, un ensemble de lois de comportement a variables internes permettant la modélisation des comportements de l'acier et du béton sous divers chargements, est présente. Le but étant d'utiliser ces modelés au sein des éléments finis de coques multicouches, pour le calcul de structures coques en béton arme soumises à des chargements statiques et dynamiques. Une attention particulière est portée sur la condition de contraintes planes d'une part dans le schéma d'intégration des contraintes et d'autre part dans le calcul du tenseur de comportement tangent. Enfin, les développements effectues sont implantes dans le code de calcul par éléments finis cesar-lcpc. Au travers d'exemples d'applications numériques, nous précisons le domaine d'application ainsi que les limites des outils proposent.