Recalage des modeles de batiment

par BAMBANG SUPRIYADI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Louis Jézéquel.

Soutenue en 1993

à l'ECL .

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  • Résumé

    Le processus de conception d'une structure passe d'abord par la verification des contraintes statiques, et depuis le developpement des theories des vibrations ou de dynamique des structures, il passe de plus en plus par l'amelioration de ses proprietes dynamiques. D'une maniere generale, ce processus de conception presente un caractere essentiellement iteratif, le produit final etant le resultat de multiples modifications apportees successivement au produit initial. Grace a l'efficacite et la puissance de la methode des elements finis, la modification structurale est resolue par cette methode, mais cette demarche est longue et couteuse. C'est la raison pour laquelle nous etudions l'une des methodes qui permet de calculer des valeurs approchees des frequences et vecteurs propres suite a des modifications des parametres physiques ou de conceptions en certains points de la structure. Dans la premiere partie de cette etude, nous nous interessons a l'etude d'une methode, appelee sensibilite. C'est une methode qui permet d'etablir des developpements limites a l'ordre un ou deux donnant des valeurs approchees des frequences et des vecteurs propres de la structure modifiee. Nous validons cette methode sur quelques exemples et comparons leurs resultats avec ceux que procure les elements finis. L'application de la methode des elements finis pour calculer le comportement dynamique d'un batiment est devenu de plus en plus frequente. Le succes de cette approche numerique ne doit cependant pas cacher le risque d'erreurs lie a la difficulte de decrire correctement une structure reelle. Ce risque etant considerablement augmente lorsqu'on utilise des modeles structuraux simplifies dans le but de limiter le temps de calcul lors d'un calcul parasismique. En fait, on constate souvent un ecart important entre le comportement dynamique des modeles simplifies obtenues par elements finis et celui effectivement observe sur les structures reelles. Il apparait alors interessant de mettre en uvre une phase de recalage qui consiste a modifier les caracteristiques dynamiques du modele de maniere a reduire la distance entre les solutions calculees et identifiees. Dans la deuxieme partie de notre etude nous nous interessons a une modelisation du comportement dynamique des batiments suffisamment simple pour permettre des calculs parasismiques a faible cout numerique. Les modeles qui ont ete choisis sont du type brochette et sont constitues d'un ensemble de poutre tridimensionnelles. Malgre des efforts importants pour determiner des caracteristiques equivalentes de telles structures, celles-ci possedent un comportement vibratoire souvent eloigne du comportement des structures reelles. Ce dernier point a ete observe a partir d'essais grandeur reelle ou le plus souvent a l'aide de simulations numeriques effectuees a l'aide de la methode des elements finis. Ainsi l'objectif de ce travail est de construire un logiciel de recalage specifique permettant d'optimiser des modeles brochettes afin de se rapprocher des caracteristiques modales de la structure reelle


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