Etude de la stabilite aerodynamique des ponts a haubans - approche numerique -

• Auteur / Autrice : Marc Lefort
• Direction : Michel Fogli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Le principal objectif de cette these est d'analyser les effets de la turbulence sur le comportement vibratoire des tabliers de ponts a haubans. Deux ouvrages sont etudies : le pont de normandie et le pont du tage. Les fluctuations turbulentes du vent sont prises en compte a l'aide de modeles probabilistes. La vitesse du vent est modelisee par un champ aleatoire du second ordre indexe en temps, en espace et stationnaire en temps. Les fonctions indicielles ont ete employees pour decrire les efforts aeroelastiques en fonction du temps. L'ensemble des coefficients de ces fonctions indicielles est deduit des coefficients instationnaires qui ont ete estimes en soufflerie par le c. S. T. B. De nantes et l'o. N. E. R. A. Les effets turbulents sont pris en compte dans ce type de modelisation en remplacant la vitesse moyenne du vent par une vitesse incluant les termes fluctuants. La stabilite du mouvement du tablier a ete abordee avec et sans la presence de turbulence. Une methode decrite dans cette etude permet de preciser si nous sommes en presence d'une instabilite de type divergence ou de type flottement. Pour l'evaluation de la stabilite en presence de turbulence, le plus grand exposant de lyapunov du systeme differentiel stochastique a ete evalue. Pour cela, une procedure basee sur la simulation numerique des champs aleatoires a ete mise au point en utilisant des algorithmes performants. Le modele numerique mis en place a permis egalement d'etudier les caracteristiques du second ordre (moyenne, variance, densite spectrale de puissance) de la reponse en flexion et en torsion du tablier. Une comparaison entre les ecarts-types calcules et les resultats experimentaux de la maquette du pont du tage, montre la qualite des modeles et des calculs numeriques. Enfin en derniere partie, une etude de la stabilite du mouvement des haubans induit par les vibrations du tablier a ete realisee.