Comportement structural des bétons de fibres ultra performants en traction dans des éléments composés XII layer noticeably increased the rigidity of the composite beam and slab. For example the UHPFRC layer increased the slab bearing capacity by 40% in comparison to a purely reinforced concrete slab by bridging the punching shear mechanism with a UHPFRC membrane effect. The structural responses of the two element types were then further analyzed using a finite element analysis program. An

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... e analysis methodology was employed to obtain the UHPFRC tensile material laws in respective composite elements. These findings documented that a similar materials exhibited significantly different responses when applied in different applications. This analysis documents that the UHPFRC layer in a slab closely follows the uniaxial tensile test specimen response, while the UHPFRC layer in a composite beam exhibits a significantly reduced performance. The primary reasons for these variances are: the relative fibre distribution, the interface rugosity, the internal residual stresses and the extent of the maximum stress zone. Recommendations are made concerning the implementation of UHPFRC and the influence the fibre aspect ratio and volume (V f , L f , d f ) imposes on the resulting fibre orientation in different applications. Finally, a method for determining the UHPFRC characteristic curve which is required to design a composite UHPFRC-reinforced concrete element is presented. Keywords: UHPFRC, tension, hardening behaviour, scomposite element tructural response, fibres orientation et distribution. Comportement structural des bétons de fibres ultra performants en traction dans des éléments composés XIV Mit Hilfe eines Finite-Elemente Programms wurde die Bedeutung der Entfestigung auf die Bauteilantwort von Verbundplatten und -balken aufgezeigt. So wurde im Fall einer Platte (Länge 500 mm; Breite 200 mm; Dicke 30 mm) die Tragfähigkeit durch das stark ausgeprägte Entfestigungsverhalten des UHFB deutlich erhöht. UHFB ermöglicht, die Steifigkeit von Verbundbalken und -platten bedeutend zu steigern. Darüber hinaus konnte die Tragfähigkeit einer Verbundplatte gegenüber Durchstanzen des Stahlbetons durch die Membranwirkung der UHFB-Schicht um 40% erhöht werden. Die Bauteilantwort der beiden Tragelemente wurde anschliessend mit einem Finite-Elemente Programm untersucht. Die durch Inversanalyse gewonnenen Materialgesetze für Zug weisen beachtliche Unterschiede für das gleiche Material auf. So besitzt die UHFB-Schicht auf einer Platte ein den charakterisierenden Versuchskurven sehr ähnliches Zugverhalten wohingegen das Verhalten in den Verbundbalken deutlich nach unten abweicht. Die wesentlichen Gründe hierfür sind: die verarbeitungsbedingte Faserverteilung, die Rauhigkeit der Grenzschicht, Eigenspannungen und die Ausdehnung des höchstbeanspruchten Bereichs. Es werden Empfehlungen hinsichtlich der Verarbeitungsabläufe und der Faserzugabe (V f , L f , d f ) unter Berücksichtigung der Faserorientierung in Abhängigkeit von der geplanten Anwendung gegeben. Abschliessend wird eine Methode vorgeschlagen, die ermöglicht, die für die Dimensionierung von UHFB-Stahlbeton-Verbundtragwerken erforderlichen Kennlinien für den UHFB zu bestimmen. *der Begriff Verbund-wird hier ausschliesslich für Elemente und Bauteile verwendet, die aus einer UHFB-Schicht und einem Stahlbetonbauteil bestehen. Comportement structural des bétons de fibres ultra performants en traction dans des éléments composés XV Remerciements Je souhaite tout d'abord témoigner ma plus profonde gratitude au Professeur Eugen Brühwiler pour m'avoir permis de réaliser un travail de recherche aussi intéressant que diversifié. Ensuite, je tiens à remercier tout particulièrement le Docteur Emmanuel Denarié pour m'avoir guidé et soutenu tout au long de cette thèse et sans qui celle-ci ne serait que l'ombre de ce qu'elle est aujourd'hui.