comportements dynamique des structures soumises à des séismes
TRANSCRIPT
Cédric DESPREZ09 mai 2012
:
SourdunMercredi 9 et Jeudi 10 mai
- Analyse de vulnérabilité- Confortement par TFC- Projets de recherches
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
Analyse de vulnérabilité
Décision d’intervention
Evaluation du niveau de dommage
Aléa sismique
Structure existante
Dommages admissibles
Léger
Important
Très Important
Ruine
Modéré
Enjeu : évaluation avant et après confortement de la structure
Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
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Présentation de la structure
RDC de la tour
Sous-sol
Étages courants
43m13m
Nord
52m
Tablier transfert
Dernier étage
Rdc 1Rdc 2
Hall
Instrumentation permanente
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Conclusions et perspectives
Contexte
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
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Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Eléments finis de type poutres multifibres
Modélisation 3Dsimplifiée
Code de calcul
Cast3m : CEA
Béton d’enrobage
Acier Béton confiné par cadres
Cinématiques Bernoulli ou TimoshenkoAdhérence parfaite entre les fibres
(Combescure, 2000)
(Guedes & al 1994, Kotronis & al 2004)
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Béton : modèle d’endommagement unilatéral
Expression uniaxiale du modèle :
(La Borderie, 1991)
Acier d’armatures : Modèle de plasticité
Flambement des armatures
(Menegotto & al, 1973)
Ecrouissage cinématique
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Modèle numérique (Cast3m) / Validation
Fréquences propres
In situ
Modèle
Comportement sous séisme réel (Valorcine, 2005)
Drift FFT
(Gueguen & al)
(El Arem & al, 2010)
Plaques élastique linéaires (DKT)
Poutres multifibres non linéaires
Encastrement
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(58848 ddl)Maillage
Analyse dynamique non linéaire : séisme EC8
Séisme artificiel "EC8"
Indicateur de dommage Hazus, Risk-UE…
Evolution des déformées
Déplacements relatifs de 3 points au sommetDéplacements, drift, efforts…
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Y X Y
X
Endommagement du béton en traction
D1 max = 1
Endommagement du béton en compression
D2 max = 0.25
Indicateurs de dommages locaux (échelle des fibres)
Variables d’endommagement
Déformation des armatures métalliques
εmax = 5,2 .10-3
(courbe enveloppe)
Plastification
Déformations
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Analogie EMS-98 : Définition structurelle (classification européenne )
Qualification du niveau de dommage
Fissuration en traction du béton
Plastification des armatures (εmax = 5,2 .10-3)
Absence de dommages en compression du béton
Objectif de Dommage Léger : Eviter la plastification.
Renforcement par collage de TFC
Léger
Important
Très Important
Ruine
Modéré
(Lang, 2002)
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Prise en compte du TFC
Objectif : évaluation avant et après confortement de la structure
Outils de modélisationMéthode d’analyse Renforcement par TFC
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Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
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Conclusions et perspectives
Contexte
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
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Renforcement axial
Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions
Modèle cyclic
Modelling of Beams with CFRP reinforcement
Evolution de D2adaptée au cas duConfinement(Cadres + TFC)
Confinement de poteaux
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Développement d’un modèle basé sur :
Construction d’un modèle cyclique de béton confiné
Modification de l’évolution en compression du modèle cyclique La Borderieafin de prendre en compte l’effet du confinement (modèle LMCC)
contexte Outils de modélisation Confinement par TFC Perspectives
Modèle La Borderiepour béton non confiné par TFC
Modèle Eid & Paultrepour béton confiné par cadre et TFC
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Validation expérimentale
Essais cycliques
(Paultre & al, 2010)
Présentation Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Non confiné
Confiné par TFC Ef
forts
(K
N)
Déplacements (m)
Déplacements (mm)
Effo
rts (
KN
)Ef
forts
(K
N)
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Conclusions et perspectives
Contexte
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
Confortement de l’HDV
Renforcement axial des piles
Avec TFC Nouvelles zones sensibles
Augmentation des efforts et déplacements
Modéré
Section constante de TFC
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Optimisation du renforcement
Renforcement axial des piles
Meilleure répartition des déformations
Section dégressive de TFC
Léger
Pas de modification
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Remarque sur les indicateurs de dommages
Non renforcée Renforcée
Augmentation duniveau de dommage
Evaluation en fonction des indicateurs globaux Diminution du niveau
de dommage
Evaluation en fonction des indicateurs locaux
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Analyse statique par poussée progressive : Pushover
Chargement statique équivalent
TFC 4 étages constant
Sans TFC
TFC 6 étages variable
Niveaux de dommages
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Point de performance
Courbe de Pushover
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Conclusions et perspectives
Analyse 3D non linéaire simplifiée par éléments finis
Modèle de comportement et chargement dynamique réalistes
Outils d’évaluation de la vulnérabilité d’une structure donnée
Modèle cyclique pour béton confiné par TFC
Choix dans le dimensionnement et la stratégie de renforcement
Outils de modélisation pour le renforcement par TFC
Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Définition réglementaire des indicateurs de dommage
Correspondance Pushover / Analyse dynamique
Interaction sol-structure
Extension du modèle à d’autres matériaux et géométries
Implémentation du modèle dans Cast3m
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