Mémoire online: Influence des conditions de sol sur l’analyse sismique des structures

Sommaire: Influence des conditions de sol sur l’analyse sismique des structures

CHAPITRE 1 : Introduction générale et synthèse bibliographique
1-1- introduction générale
2-2- synthèse bibliographique
CHAPITRE 2 : Eléments Finis en Analyse Dynamique des Structures
2.1 Généralités
2.2 Equilibre dynamique
2.2.1 Système à masses concentrées
2.2-2 Solution des équations d’équilibre dynamique
2.2-2-1 Méthode des spectres de réponse pour l’analyse des structures
2-2.2.2 Concept des forces statique équivalentes et la méthode d’analyse par spectre de répons
2.2.2-3 Développement de la méthode
2.2.3 Combinaisons modales
2.2.3.1 Méthode de la somme des valeurs absolues maximales
2.2.3.2 Méthode de la combinaison quadratique complète
2.2.3.3 La méthode la racine carrée de la somme des carrés (SRSS)
2.2.4 Combinaisons directionnelles
2.2.4.1 La méthode la racine carrée de la somme des carrés (SRSS)
2.2.4.2 La méthode de la somme absolue
2.3 Méthodes d’analyse temporelle
2.3.1 Méthodes d’intégration pas à pas
2.3.2 Méthode de superposition modale
CHAPITRE 3 : Modèle de l’interaction sol-structure
3-1 Introduction
3-2 Propagation des ondes dans le sol
3.3 Propagation des ondes unidimensionnelle et Analyse de la réponse au sol
3-3.1 Analyse de la réponse du sol en utilisant la transformée de Fourier Rapide FFT
3.3.2 Analyse de la réponse du sol (linéaire et non linéaire) dans le domaine temporelle
3.4 Analyse de la réponse de 2D ou 3D dans domaine temporel
3.5 Interaction sol-structure Dynamique
3.5.1 Problème limitée et idéalisation des problèmes réalistes
3.5.2 Méthode directe
3.5.3 Méthode d’analyse par sous-structures
3.5.3.1 Superstructure à un degré de liberté
3.5.4.1 généralités sur le ressort de sol
3.5.4.2 Principe de la modélisation
3.5.4.3 Hypothèses de calcul
3.5.4.4 Calcul des raideurs
3-5-5 Classification des sites
CHAPITRE 4 : Etude De Cas
4-1. Caractéristiques des matériaux
4-1-1 Béton armé
4-1-2 Sol utilisé dans l’étude
4-2. Description des structures
a – Structure 1 (R+2)
b – Structure 2 (R+5)
c – Structure 3 (R+9)
4-3. Modèles utilisés
4-3-1 Modèle en Eléments finis
4-3-2 Modèles à ressorts discrets
4- 4. Accélérogrammes utilisés dans l’étude
a- DARELBEIDHA
b- CHENOUA
4 -5. Résultats de l’analyse modale
4 -5-1. Structure 1 (R+2)
4-5-1-1 Modèle Eléments Finis
4-5-1-2 Modèle Ressorts
4 -5-2. Structure 2 (R+5)
4 -5-2-1 Modèle Eléments Finis
4 -5-2-2 Modèle Ressorts
4 -5-3. Structure 3 (R+9)
4 -5-3-1 Modèle Eléments Finis
4-6 Commentaires Sur Les Résultats
4 -7 Résultats De L’analyse Dynamique
4 -7-1. Structure 1 (R+2)
4 -7-1-1 Modèle Eléments Finis
a -Accélérogramme DARELBEIDHA
a-1. Déplacement au Sommet de la structure
a-2. Effort tranchant à la base
b -Accélérogramme CHENOUA
b-1. Déplacement au Sommet de la structure
b-2. Effort tranchant à la base
4 -7-1-2 Modèle Ressort
a -Accélérogramme DARELBEIDHA
a-1. Déplacement au Sommet de la structure
a-2. Effort tranchant à la base
b -Accélérogramme CHENOUA
b-1. Déplacement au Sommet de la structure
b-2. Effort tranchant à la base
4-7-2. Structure 2 (R+5)
4-7-2-1 Modèle Eléments Finis
a -Accélérogramme DARELBEIDH
a-1. Déplacement au Sommet de la structure
a-2. Effort tranchant à la base
b -Accélérogramme CHENOUA
b-1. Déplacement au Sommet de la structure
b-2. Effort tranchant à la base
4-7-2-2 Modèle Ressort
a -Accélérogramme DARELBEIDHA
a-1. Déplacement au Sommet de la structure
a-2. Effort tranchant à la base
b -Accélérogramme CHENOUA
b-1. Déplacement au Sommet de la structure
b-2. Effort tranchant à la base
4-7-3 Structure 3 (R+9)
4-7-3-1 Modèle Eléments Finis
a -Accélérogramme DARELBEIDHA
a-1. Déplacement au Sommet de la structure
a-2. Effort tranchant à la base
b -Accélérogramme CHENOUA
b-1. Déplacement au Sommet de la structure
b-2. Effort tranchant à la base
Conclusion générales

 Extrait du mémoire Influence des conditions de sol sur l’analyse sismique des structures

Chapitre 1 : Introduction Générale Et Synthèse Bibliographique
1-1 Introduction générale :
Les structures en portiques sont généralement analysées en supposant que leur base est complémentaire rigide ou articulée sans prendre en considération le fait que les fondations reposant sur des sols déformables subissent aussi des déformation en fonction des rigidité relatives des fondations, de la superstructure et du sol, or il est bien admis, qu’il existe une interaction dynamique entre la superstructure et la fondation sur la quelle elle repose, par conséquence il peut s’avérer nécessaire pour l’évaluation correcte de la réponse de la superstructure, de considérer le phénomène complexe de l’interaction sol-structure. Durant ces dernières décennies, ce problème a retenu une plus grande attention de la part des chercheurs à travers le monde alors qu’avant il était considéré comme un sujet utopique non digne d’intérêt. Maintenant dans le domaine du génie sismique, il est bien reconnu que le milieu du sol sur lequel est construite une structure inter acte de manière dynamique avec la structure durant sa réponse à une excitation sismique, de telle sorte que la réponse en termes de contraintes, déplacement, formes propres et valeurs propres, du système structure fondation, peut être significativement modifiée.
Dans le cadre de cette étude, sera employée la méthode des éléments finis ainsi que la technique des ressorts discrets pour quantifier l’effet de l’interaction du milieu de la fondation sur la réponse sismique de la superstructure.
Ce mémoire comporte quatre chapitres, commençant par une introduction générale et une synthèse bibliographique de certains travaux de recherche consacrés à cette problématique.
Les principales méthodes d’analyse sismique ont été exposées dans le second chapitre. Le chapitre trois concerne une description détaillée des principaux modèles de l’interaction sol structures ainsi que des techniques de résolution de ce problème. Dans le chapitre quatre a été entreprise une expérimentation numérique afin d’évaluer l’influence des conditions du sol sur la période fondamentale des structures ainsi que sur leur réponse sismique. Enfin les conclusions pouvant être tirées de cette étude ont été présentées.
1-2 Synthèse bibliographique :
M. TAMAHOULT et T. BRANCI [1] ont étudié la réponse sismique des structures de bâtiments dépend en fonction de la nature du mouvement du sol, des propriétés mécaniques et physiques de la structure et de celles du sol. Il y a donc interaction entre la structure et le milieu extérieur. Ils affirment que la procédure la plus radicale pour éliminer le problème de l’interaction sol-structure est de considérer la structure comme étant parfaitement encastrée.
Cependant, cette hypothèse peut devenir moins valable au fur et à mesure que le sol devient déformable. Le but principal de cette étude est la détermination de la période fondamentale des portiques auto stables en tenant compte de l’interaction sol-structure. les effets de l’interaction sol-structure (ISS) sur la réponse sismique n’ont été sérieusement pris en considération qu’après le tremblement de terre de 1971 à San Fernando et au début de la construction nucléaire en Californie. L’étude est faite en utilisant le code de calcul SAP2000 où la structure est modélisée par des éléments barres et le sol par des ressorts discrets. Les différents sites de sols recommandés par le RPA ont été considérés. L’étude a abouti à une expression simplifiée de la rigidité sol-structure.

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