Thèse soutenue

Recalage des modèles de bâtiment
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Auteur / Autrice : Bambang Supriyadi
Direction : Louis Jézéquel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le processus de conception d'une structure passe d'abord par la vérification des contraintes statiques, et depuis le développement des théories des vibrations ou de dynamique des structures, il passe de plus en plus par l'amélioration de ses propriétés dynamiques. D'une manière générale, ce processus de conception présente un caractère essentiellement itératif, le produit final étant le résultat de multiples modifications apportées successivement au produit initial. Grace à l'efficacité et la puissance de la méthode des éléments finis, la modification structurale est résolue par cette méthode, mais cette démarche est longue et coûteuse. C'est la raison pour laquelle nous étudions l'une des méthodes qui permet de calculer des valeurs approchées des fréquences et vecteurs propres suite à des modifications des paramètres physiques ou de conceptions en certains points de la structure. Dans la première partie de cette étude, nous nous intéressons à l'étude d'une méthode, appelée sensibilité. C'est une méthode qui permet d'établir des développements limités à l'ordre un ou deux donnant des valeurs approchées des fréquences et des vecteurs propres de la structure modifiée. Nous validons cette méthode sur quelques exemples et comparons leurs résultats avec ceux que procure les éléments finis. L'application de la méthode des éléments finis pour calculer le comportement dynamique d'un bâtiment est devenu de plus en plus fréquenté. Le succès de cette approche numérique ne doit cependant pas cacher le risque d'erreurs lie à la difficulté de décrire correctement une structure réelle. Ce risque étant considérablement augmente lorsqu'on utilise des modèles structuraux simplifiés dans le but de limiter le temps de calcul lors d'un calcul parasismique. En fait, on constate souvent un écart important entre le comportement dynamique des modèles simplifiés obtenues par éléments finis et celui effectivement observé sur les structures réelles. Il apparaît alors intéressant de mettre en œuvre une phase de recalage qui consiste à modifier les caractéristiques dynamiques du modèle de manière à réduire la distance entre les solutions calculées et identifiées. Dans la deuxième partie de notre étude nous nous intéressons à une modélisation du comportement dynamique des bâtiments suffisamment simple pour permettre des calculs parasismiques à faible coût numérique. Les modèles qui ont été choisis sont du type brochette et sont constitués d'un ensemble de poutre tridimensionnelles. Malgré des efforts importants pour déterminer des caractéristiques équivalentes de telles structures, celles-ci possèdent un comportement vibratoire souvent éloigné du comportement des structures réelles. Ce dernier point a été observé à partir d'essais grandeur réelle ou le plus souvent à l'aide de simulations numériques effectuées à l'aide de la méthode des éléments finis. Ainsi l'objectif de ce travail est de construire un logiciel de recalage spécifique permettant d'optimiser des modèles brochettes afin de se rapprocher des caractéristiques modales de la structure réelle.