Les recherches sont menées à plusieurs échelles, depuis la microstructure des pâtes cimentaires jusqu'au comportement des structures complètes en situation d'incendie. Le projet s'appuie sur des essais expérimentaux et des simulations multi-physiques afin de développer des outils fiables pour l'évaluation de la sécurité incendie des ouvrages. Cette thèse vise à développer un cadre de modélisation multi-échelle (pâte, méso et structure) pour évaluer le comportement au feu des bétons dits « bas carbone ». Vous implémenterez des modèles thermo-hydro-mécaniques couplés intégrant les processus de déshydratation et les transferts de masse. L'objectif final est de prédire le comportement mécanique des structures via des simulations par éléments finis validées expérimentalement. Les résultats attendus de la thèse portent sur le développement d'un modèle numérique multi-échelle capable de prédire le comportement des bétons bas carbone soumis au feu. Les travaux devront permettre d'intégrer les phénomènes couplés de transfert thermique, hydrique et mécanique, ainsi que les mécanismes de déshydratation et d'endommagement. Des simulations par éléments finis seront réalisées et validées à partir de données expérimentales et d'essais à grande échelle. L'objectif final est de fournir des outils fiables pour l'évaluation de la sécurité incendie des structures en béton bas carbone. · Analyse des phénomènes multiphysiques couplés Cette mission consiste à s'approprier puis à adapter des modèles « thermo-hydro-mécaniques (THM) » pour intégrer les spécificités du comportement à haute température des bétons fabriqués à partir liants bas carbone. Les activités incluent la modélisation des processus particuliers de déshydratation, des transferts de masse et de chaleur et des évolutions minéralogiques induites par les hautes températures dans ces nouveaux types de bétons. · Modélisation numérique multi-échelle Vous développerez ensuite une stratégie de modélisation structurée sur trois niveaux : l'échelle de la pâte de ciment (transferts de masse et chaleur), l'échelle mésoscopique (interactions pâte-granulats et incompatibilités thermiques) et l'échelle de la structure complète. L'objectif est de lier le comportement du matériau à la réponse globale de l'ouvrage. · Simulation, calibration et validation expérimentale Vous implémenterez ces modèles dans des codes de calcul par éléments finis, tels que cast3M. Vous utiliserez les données expérimentales du projet pour identifier les paramètres des modèles et valider les simulations numériques face à des essais de feu à grande échelle.
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