Modélisation des vibrations d'origine ferroviaire transmises aux bâtiments par le sol

Modelling of railroad's vibrations transmit on buildings by the soil

• Auteur / Autrice : Pierre Ropars
• Direction : Guy Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 14/12/2011
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi-Échelle
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Guyader
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guy Bonnet, Philippe Jean, Michel Villot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Habault, Geert Degrande

Mots clés

Mots clés contrôlés

Constructions -- Dynamique

Processus stochastiques

Interaction sol-structure

Impédance mécanique

Mots clés libres

Méthode des mobilités

Impédance de fondation

Intéraction sol-structure

Impédance stochastiques

Dynamique des structres

Fem-bem

Mobilities method

Impedance of foundation

Soil-Structure Interaction

Stochastic Impedance

Structure Dynamics

Fem-bem

Résumé

Ce document propose une modélisation indirecte par sous-structuration des vibrations d'origine ferroviaire transmises aux bâtiments par le sol. La méthodologie globale est empruntée à la méthode des mobilités dans laquelle chaque sous-structure est caractérisée par sa mobilité. L'excitation est représentée par une force ponctuelle en surface du sol ou par une ligne de forces décorréllées. Elle est néanmoins calibrée sur des résultats expérimentaux. Une attention particulière a été portée à la caractérisation des comportements vibratoires des éléments du problème. La plupart des représentations de l'ensemble sol-fondations est effectuée à l'aide d'un code FEM-BEM en 2 et 2.5 dimensions. Le bâtiment est modélisé par différentes techniques : FEM, BEM, SEA et ondulatoire. Une approche probabiliste permet d'évaluer l'impact de la variabilité des sols environnent sur la mobilité des fondations. Les impédances stochastiques qui en découlent sont intégrées aux modèles de propagation. Leurs impacts sur les vibrations du bâtiment sont alors accessibles. La méthodologie permet d'obtenir les niveaux vibratoires des composantes du bâtiment

This document proposes an approach by sub-structuralization of the problem of the vibrations of railroad origin passed on in buildings by the soil. The global methodology is borrowed from the method of the mobilities, every sub-structure is characterized by its mobility. The excitement is represented by an on-surface punctual strength of the ground or by a line of uncorrelated forces. Nevertheless it can be calibrated on experimental results. A particular attention was carried in the characterization of the vibratory behavior of the elements of the problem. A major left the representations of the group soil-foundation is made by a FEM-BEM code. The building is modelled by various techniques: FEM, BEM, SEA and waves approach. A probability approach allows to estimate the impact of the variability of soil close to foundations in the model of soil-structure interaction. The stochastic impedances which ensues from it are integrated into the models of propagation. Their impacts on the vibrations of the building are also accessible. The methodology allows to obtain the vibratory levels of the components of the building