Département d’hydraulique
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Browsing Département d’hydraulique by Subject "Analyse mécano-fiabiliste"
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Item Analyse Mécano-fiabiliste d’un réseau d’Alimentation en eau potable (réseau maillé)(Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou, 2022) Saidani, Farida; Belacel, SabrinaLe calcul finaliste est une démarche qui devient de plus en plus présente dans le domaine des sciences de l’Ingénieur. En effet pour palier au principal inconvénient de la démarche déterministe, à savoir la non connaissance du risque encouru à travers l’introduction des coefficients de sécurité on fait appel à l’approche fiabiliste qui permet d’estimer ce risque en calculant la probabilité de défaillance. A travers l’étude présentée dans ce mémoire, nous avons essayé d’appliquer la démarche finaliste sur un projet lié aux sciences de l’hydraulique. Précisément, nous avons analysé un réseau maillé constitué d’un réservoir et de deux mailles. La formule de Hazen-Williams est adoptée pour le calcul des pertes de charges. Pour le calcul des débits de dimensionnement la méthode d’Hardy- Cross a été utilisée. Dans un premier temps, nous avons effectué une analyse déterministe de notre réseau. Ceci a révélé que des incertitudes sur le réseau en termes de rugosité et même de débit peuvent impacter directement les pressions de service aux noeuds. Ceci nous a ramener à nous poser la question de savoir quel est l’impact de ces incertitudes sur le fonctionnement du réseau. C’est pourquoi dans un second temps, nous avons effectué l’analyse fiabiliste de notre un réseau de distribution en considérant la variabilité aléatoire du débit et de la rugosité des conduites CHW et cela à long terme et à court terme. La loi normale est choisi pour modéliser l’incertitude sur ces variables aléatoires en prenant respectivement comme valeurs moyennes Q=2.5l/s et CHW = 95 et 136. Afin de définir l’état de défaillance de notre réseau, nous avons considéré les conditions de service normales d’un réseau de distribution en eau potable à savoir : les pressions maximale et minimale et les vitesses maximale et minimale. C’est ainsi que nous avons défini quatre fonctions d’état limite. La probabilité de défaillance est évaluée par la méthode de simulation de Monté Carlo. Le nombre de tirage retenu est de 30000 valeurs. Le réseau objet de cette étude a été simulé à long terme et vérifié à court terme. Les résultats ont mis en évidence la sensibilité du critère de la pression minimale. En effet la probabilité de défaillance obtenue est de l’ordre 0,3246. En considérant la probabilité de défaillance minimale admise pour les structures de génie civil qui est de l’ordre de 10-3, notre réseau est considéré comme défaillant. Afin de remédier à cette défaillance, nous avons modifié la conception de notre réseau et ce dans le but d’aboutir à cette probabilité de défaillance cible. Cette modification a consisté à surélever le réservoir d’une hauteur égale à 1.1 m afin d’augmenter les pressions minimales. Cependant, ceci a eu pour conséquence bien évidemment l’augmentation des pressions maximales qui ont dépassé la valeur limite fixée initialement de l’ordre de 54 m d’eau. Ce dépassement de la pression maximale fixée initialement peut ne pas être considéré comme une défaillance puisque c’est un paramètre qui dépend du cahier des charges du projet à exécuter Dans notre cas, nous proposons 60 m comme valeur limite.Item Analyse mécano-fiabiliste d’un réservoir posé au sol selon l’Eurocode – application au RPOA(Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou, 2022) Mazari, Tassadit; Chelli, Moh SaidLe principe de base du calcul parasismique consiste essentiellement à assurer un degré de sécurité acceptable permettant de réduire les risques relatifs aux défaillances des ouvrages et ainsi limiter au maximum les pertes économiques et éviter les pertes en vie humaine. L’objectif de notre mémoire de fin d’étude a consisté en l’évaluation du comportement sismique d’un réservoir circulaire en béton armé. L’analyse des deux règlements parasismique algériens RPOA(2008) et RPA99/Vs 2003 a révélé une similitude dans l’approche de la construction des spectres de réponse, la classification des sites ainsi que dans la classification des groupes d’usages des ouvrages, ils adoptent un zonage sismique similaire et mêmes coefficients d’accélérations de zones. L’analyse hydrodynamique de notre réservoir posé au sol est menée par une approche déterministe, et ce en adoptant la méthode NF EN 1998-4 de l’Eurocode 8, sous différents spectres (élastiques et inélastiques) des deux règlements RPA et RPOA. Les résultats obtenues nous ont permis de constater que la méthode NF EN 1998-4 sous spectre inélastique du RPOA(2008) donne de meilleurs résultats sur le plans de la stabilité du réservoir vis-à-vis le renversement et du ballotement et vis-à-vis de la hauteur des vagues dmax. La méthode NF EN 1998-4 de l’Eurocode 8 sous spectre du RPA99/Vs 2003 obtient des résultats moins satisfaisants sur le plan de la stabilité du réservoir vis-à-vis du ballotement en vue des résultats de la hauteur des vagues exagérées et surestimées par les deux spectres (élastiques et inélastiques). Une approche fiabiliste est mise en oeuvre sur la base du modèle déterministe, en tenant compte des variables aléatoire que sont l’accélération sismique et la résistance caractéristique à la compression du béton pour la méthode NF EN 1998-4 de l’Eurocode 8 sous spectres élastiques et inélastique du RPA et du RPOA. A cet effet, quatre fonctions d’états limites ont été considérées : Le renversement Le ballottement Eclatement du béton sous contraintes de compression Fissurations du béton sous contraintes de traction Le calcul de la probabilité de défaillance de la structure vis-à-vis de ces états limites est effectué par la simulation de monte Carlo classique. Les variables aléatoires A (accélération sismique) et fcj (résistance caractéristique a la compression du béton) sont générées par une loi normale avec différents coefficients de variation Cv. Le nombre de tirage a été arrêté à 30000 valeurs, après le test de convergence. Enfin, la gestion informatique de la méthode a été conduite sur un classeur Excel. Les résultats du calcul de la probabilité de défaillance obtenus pour le réservoir de Boumerdes, implanté en zone III démontre sa stabilité (Pf =0) vis-à-vis des trois modes de ruines à savoir le renversement, l’éclatement du béton sous contraintes de compression et la fissuration du béton sous contraintes de traction. Toutes fois, en ce qui concerne le mode de ruine par ballottement, pour les spectres élastiques et inélastiques du RPOA la probabilité de défaillance de l’ouvrage est presque nulle (Pf =0). Pour les spectres élastiques et inélastiques du RPA, le réservoir risque de subir des dommages au niveau de la coupole et des parois sous l’effet des vagues créés par l’accélération sismique. Le fait que le RPA et le RPOA n’abordent pas la conception et calcul des réservoirs de stockage et les ouvrages hydrauliques en général revêt une difficulté majeure pour l’ingénieur civil Algérien le conduisant à se baser sur des méthodes développées par différents chercheurs et les règlementations étrangères pour la conception et le dimensionnement de ses ouvrages. Nous avons pu mettre en évidence que la mise en oeuvre de la méthode de l’Eurocode 8 pour l’analyse hydrodynamique d’un réservoir est simple à l’utilisation, efficace et facile à programmer, et conduit à des résultats très satisfaisant comme démontrer tout au long de ce projet de fin d’étude. La méthode de l’Eurocode 8 peut de ce fait se présenter comme une très bonne alternative étant donné qu’on peut lui adjoindre le spectre de réponse du RPOA.