Afin d'améliorer les performances mécaniques des panneaux composites préfabriqués durant la phase de construction et réduire la dépendance aux supports temporaires, une nouvelle dalle composite en béton à fibres d'acier avec treillis (dalle XUDB) est proposée. Par la conception synergique des matériaux et de la structure, les performances sous charge et les mécanismes de renforcement sont étudiés de manière systématique. En prenant une dalle composite d'une portée standard de 3600 mm, la conception couvre quatre types d'éprouvettes comparatives : treillis d'armature traditionnel, nouveau treillis, béton ordinaire et béton à fibres d'acier. Un modèle tridimensionnel rigoureux est établi dans le logiciel d'éléments finis ABAQUS pour une analyse couplée non linéaire, où le béton est modélisé par une loi de dommage plastique, les paramètres clés de dommage calibrés par rétro-analyse, et l'acier par un modèle de comportement bilinéaire. Le modèle considère pleinement les interactions entre les composants, un modèle d'appareil de chargement est mis en place pour simuler précisément les conditions de charge réelles. Les résultats montrent que comparé au treillis traditionnel, le nouveau système optimise significativement la distribution des contraintes, réduisant de 21 % la contrainte maximale des barres principales au milieu de la portée, avec un taux d'utilisation des matériaux porté à 91,7 %. L'effet de pontage des fibres d'acier inhibe efficacement le développement des fissures et des zones plastiques, réduisant la déformation plastique maximale de la dalle XUDB de 37 % et le pic du facteur de dommage de 26,7 %. Les fibres d'acier et le nouveau treillis montrent un effet synergique remarquable, formant conjointement un double mécanisme de renforcement « pontage par fibres - distribution par la trame », transformant le mode de rupture de « rupture fragile » à « relâchement graduel – dissipation d'énergie multicœur », réduisant de 33 % la surface de la zone d'effondrement par compression au milieu de la portée, et ralentissant le taux de dégradation de la rigidité de 28 %. Ce mécanisme synergique améliore significativement la ductilité, la capacité portante et la capacité de l'élément à être utilisé sans appuis durant la phase de construction.

nouveau treillis;béton à fibres d’acier;analyse par éléments finis;mécanisme synergique;mode de rupture