Numerical Investigation of the Bond Behaviour of Reinforcing Bars in UHPFRC

«RESUME: La construction acceleree des ponts (ABC) gagne en popularite en Amerique du Nord. Avec cette approche des elements prefabriques sont assembles sur chantier pour obtenir une structure au comportement monolithique. Les avantages de cette technique comprennent la reduction des couts et du temps de construction tout en offrant une meilleure durabilite. Le succes de cette nouvelle methode de construction repose sur la performance des joints entre les elements prefabriques. La disponibilite du beton arme fibre ultra-performant (BFUP) dans les connexions a ete la cle de voute pour accroitre la popularite de cette approche de construction. La presente recherche s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche en cours a Polytechnique Montreal, parraine par le ministere des Transports du Quebec, qui vise a integrer des criteres de conception de joints performants pour les elements prefabriques. Cette recherche numerique vise a quantifier la contribution des proprietes en traction directe du BFUP sur le comportement de l'ancrage des barres d'armature dans les joints de chevauchement sans contact. Pour atteindre cet objectif, le memoire se concentre sur le comportement de specimens d’essai d'ancrage en traction directe (ATD) a l’aide du logiciel d'elements finis d’ABAQUS par le biais d'une resolution Explicit. Le modele constitutif de beton EPM3D est adopte pour tenir compte des proprietes en traction du BFUP. La strategie adoptee repose sur la modelisation des proprietes d'ancrage a l’echelle des nervures.» et «----------ABSTRACT:Accelerated bridge construction (ABC) is gaining popularity in North America. With this approach, prefabricated elements are assembled on site to obtain a structure with monolithic behaviour. The benefits of this technique include reducing costs and construction time while providing better durability. The success of this new construction method depends on the performance of the joints between the prefabricated elements. The availability of high-performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC) in connections has been the keystone to increasing the popularity of this construction approach. This research is part of an ongoing research project at Polytechnique Montreal, sponsored by the Quebec Ministry of Transportation, which aims to incorporate criteria for designing high-performance joints for prefabricated elements. This numerical research aims to quantify the contribution of UHPFRC direct tensile properties on the behaviour of the bond of reinforcing bars in contactless lap-splice joints. To achieve this goal, the thesis focuses on the behaviour of direct tension bond (DTB) test specimens using ABAQUS finite element software through an Explicit solution strategy. The EPM3D concrete model is adopted to consider the traction properties of UHPFRC. The strategy adopted is based on modelling the bond properties at the rib scale.»