Le comportement non linéaire du matériau du béton armé, du béton et du béton fibré peut être modélisé à l'aide des modèles de matériau "Anisotrope | Détérioration" ou "Isotrope | Détérioration".
Diagramme contrainte-déformation non antisymétrique Contrairement à d'autres modèles de matériau, le diagramme contrainte-déformation pour les modèles "Isotrope | Détérioration" et "Anisotrope | Détérioration" n'est pas antisymétrique par rapport à l'origine. Ainsi, ces modèles peuvent représenter le comportement différent du béton ou du béton armé en compression et en traction.
Formation de fissures - Modèle de fissure diffusée Les modèles peuvent également représenter la dégradation continue de la rigidité du matériau due à la formation de fissures. Pour cela, un modèle de fissure diffusé ("Smeared crack model") est utilisé. L'image suivante illustre schématiquement les possibilités de modélisation des fissures de manière discrète (a) et diffusée (b).
L'idée de base de ces modèles est de déterminer l'état de déformation additionnellement à partir d'une déformation du matériau de base et d'une déformation de fissure. Lorsqu'une fissure apparaît, on suppose que le matériau de base se comporte toujours de manière élastique et que toutes les déformations supplémentaires se produisent dans la fissure. La fissure n'est pas représentée individuellement, mais modélisée comme une "détérioration diffusée" répartie sur l'élément.
Paramètre de dommage La différence entre les deux modèles réside dans le mode de réduction de la rigidité.
- Pour le modèle de matériau "Isotrope | Détérioration", cette réduction se fait par un paramètre de dommage scalaire.
- Pour le modèle de matériau "Anisotrope | Détérioration", la réduction de rigidité se fait par élément à l'aide d'un tenseur de dommage.
Isotrope | Détérioration
Dégradation indépendante de la direction La détérioration isotrope du béton est caractérisée par une dégradation de la rigidité du matériau indépendante de la direction. La rigidité est réduite par un paramètre de dommage scalaire de manière égale dans toutes les directions de l'espace, comme c'est typique pour les modèles de dommage continu simple (modèle de dommage de Mazars).
La direction des contraintes principales n'est pas prise en compte; la détérioration se produit plutôt dans la direction de la déformation équivalente, qui saisit également la troisième direction perpendiculaire au plan. Les domaines de traction et de compression du tenseur de contrainte sont traités séparément. Des paramètres de dommage différents s'appliquent.
La "taille de l'élément de référence" contrôle la façon dont la déformation dans la zone de la fissure est mise à l'échelle en fonction de la longueur de l'élément. Pour la valeur par défaut de zéro, aucune mise à l'échelle n'est effectuée. Cela permet de représenter de manière réaliste le comportement du matériau du béton fibré.
Anisotrope | Détérioration
Dégradation dépendante de la direction La détérioration anisotrope du béton est caractérisée par une réduction de la rigidité du matériau dépendante de la direction et est décrite à l'aide d'un tenseur de dommage. Cela permet de représenter des rigidités différentes dans les directions de traction, compression et cisaillement.
Physiquement, les fissures agissent comme des zones de faiblesse discontinues avec une orientation préférentielle, ce qui fait que les rigidités normales et de cisaillement diffèrent nettement perpendiculairement ou parallèlement au plan de fissure. En conséquence, le matériau montre localement un comportement orthotrope ou isotrope transversal.
