Etude de la performance sismique des structures métalliques renforcées par des palées de stabilité en v
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Date
2014
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou
Abstract
Le but de ce travail est d’évalué la performance sismique d’une structure métallique (en
portique auto stable, renforcée avec des palées de stabilité centré de type V et V renversé) en
cas de séisme et le degré des dommages qui pourra subir. Pour cela nous avons construit des
courbes de capacité, et on les a superposés avec la courbe de demande sismique en tenant
compte de coefficient de comportement R définit dans le Règlement Parasismique Algérien
(RPA), tel que (R = 4 pour la structure auto-stable ordinaire et R = 3 pour la structure
renforcées), afin d’évaluer les dommages subit par nos structures.
Pour évaluer la performance sismique de la structure, nous avons proposé d’utiliser la
procédure B ’’non itérative’’ qui nous a permet d’évaluer le point de performance par une
seule application, cette dernière est recommandée par le code américain ATC 40.
Cette méthode consiste à superposer dans un seul graphe de type (Sa – Sd) la courbe de
capacité de la structure issue d’une analyse non linéaire en poussée progressive (Push Over),
et celle représentative de la sollicitation apportée par le séisme (Demande spectrale).
L’intersection de ces deux courbes représente un point de performance, qui permet d’évaluer
le déplacement maximal de la structure et ainsi que son degré d’endommagement.
Pour arriver à ce résultat qui présente la performance sismique de nos structures, nous avons
utilisé le logiciel ETABS nonlinear.9.6.0 (calcul non linéaire des structures), qui offre la
possibilité d’extraire la courbe de capacité de la structure à l’issue d’une modélisation
tridimensionnelle par éléments finis.
Les poutres et les poteaux sont modélisés par des éléments linéaires ayant des propriétés
élastiques, le comportement non linéaire est traduit par la définition de rotules plastiques aux
niveaux des zones nodales sous un effort de flexion pour les poteaux et les poutres, pour les
éléments barres centré de type V et V renversé se fait sous un effort normal de compression
ou de traction.
- D’après la similarité des résultats obtenus, en termes de ductilité, de déplacement
inter-étages et rigidité initiale et au point de performance pour les quatre (04)
variantes, on conclue que la disposition des palées de stabilité n’a pas une grande
influence sur la performance sismique de la structure.
Toutes les quatre (04) variantes sont rigides, soit à l’état élastique (Ke plus grand), soit
à l’état non linéaire au point de performance (au point de performance Kp est plus
grand).
- En terme de déplacement inter-étages, les structures renforcées avec des palées de
stabilité ont subi un déplacement relatif moins important par rapport au déplacement
relatif subi par la structure en portique auto-stable ordinaire, avec une amélioration
supérieure à 50 %, ( > 50%).
- Une amélioration de 25%, et de 73 % de déplacement spectral maximal pour les
structures en contreventement centré suivant les deux sens (x-x et y-y) respectivement.
- L’apparaissions des rotules plastiques dans les palées de stabilité nous confirme que le
plus grand pourcentage d’effort sismique sont repris par ces dernières.
- En termes de la ductilité, les structures renforcées par palées possèdent une ductilité
importante par rapport à la structure en portique auto-stable, avec une amélioration
estimable de 50 à 55 %.
Finalement, on peut dire que la mise en pratique de la méthode du spectre de capacité fournira
dans les années qui viennent les bases nécessaires pour vérifier et améliorer les règles
parasismiques proposés.
Description
107 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Structure métallique : étude, Seisme, Palée de stabilité
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Structure