Intermodalité vélo transport collectif - Le projet VERT
Comportements dynamique des structures soumises à des séismes
1. :
- Analyse de vulnérabilité
- Confortement par TFC
- Projets de recherches
Sourdun
Mercredi 9 et Jeudi 10 mai
Cédric DESPREZ
09 mai 2012
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
2. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Analyse de vulnérabilité
Léger
Aléa Structure Dommages
sismique existante admissibles
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
Modéré
Evaluation du niveau
de dommage Important
Très Important
Décision
d’intervention
Ruine
Enjeu : évaluation avant et après
confortement de la structure
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3. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Présentation de la structure
13m Dernier
Nord 43m
étage
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52m Étages
courants
Tablier
transfert
Hall Rdc 1
Rdc 2
Sous-sol
Instrumentation permanente
RDC de la tour
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4. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Contexte
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
Conclusions et perspectives
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5. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Eléments finis de type poutres multifibres
Modélisation 3D
simplifiée
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Béton d’enrobage
Acier Béton confiné
par cadres
Cinématiques Bernoulli ou Timoshenko (Guedes & al 1994, Kotronis & al 2004)
Adhérence parfaite entre les fibres
Code de calcul
Cast3m : CEA (Combescure, 2000)
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6. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Béton : modèle d’endommagement unilatéral (La Borderie, 1991)
Expression uniaxiale du modèle :
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Acier d’armatures : Modèle de plasticité (Menegotto & al, 1973)
Ecrouissage cinématique
Flambement des armatures
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8. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Analyse dynamique non linéaire : séisme EC8
Evolution des déformées
Séisme artificiel "EC8"
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Déplacements, drift, efforts…
Déplacements relatifs de 3 points au sommet
Indicateur de dommage Hazus, Risk-UE… 8/22
9. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Indicateurs de dommages locaux (échelle des fibres)
Variables d’endommagement Déformations
Endommagement du Endommagement du Déformation des armatures
béton en traction béton en compression métalliques
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D1 max = 1 D2 max = 0.25 εmax = 5,2 .10-3
Plastification
Y X Y
(courbe enveloppe)
X
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10. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Qualification du niveau de dommage
Léger Analogie EMS-98 : Définition structurelle (Lang, 2002)
(classification européenne )
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Fissuration en traction du béton
Modéré
Plastification des armatures (εmax = 5,2 .10-3)
Absence de dommages en compression du béton
Important
Objectif de Dommage Léger : Eviter la plastification.
Très Important
Renforcement par
Ruine collage de TFC
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11. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions
Prise en compte du TFC
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Outils de modélisation
Méthode d’analyse Renforcement par TFC
Objectif : évaluation avant et après confortement de la structure
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12. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions
Contexte
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
Conclusions et perspectives
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13. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’études Conclusions
Renforcement axial
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Modelling of Beams with
CFRP reinforcement
Confinement de poteaux
Evolution de D2
adaptée au cas du
Confinement
(Cadres + TFC)
Modèle cyclic
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14. contexte Outils de modélisation Confinement par TFC Perspectives
Construction d’un modèle cyclique de béton confiné
Développement d’un modèle basé sur :
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Modèle La Borderie Modèle Eid & Paultre
pour béton non confiné par TFC pour béton confiné par cadre et TFC
Modification de l’évolution en compression du modèle cyclique La Borderie
afin de prendre en compte l’effet du confinement (modèle LMCC)
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15. Présentation Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Validation expérimentale
Essais cycliques
(Paultre & al, 2010)
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Non confiné
Efforts (KN)
Efforts (KN)
Confiné par
TFC
Efforts (KN)
Déplacements (mm)
Déplacements (m) 15/22
16. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Cas d’étude Conclusions
Contexte
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
1. Stratégie d’analyse de la vulnérabilité (Hôtel de Ville de Grenoble)
2. Stratégie de modélisation du renforcement par TFC
3. Evaluation du renforcement (Hôtel de Ville de Grenoble)
Conclusions et perspectives
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17. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Confortement de l’HDV
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Renforcement
axial des piles Section constante de TFC
Avec TFC Nouvelles zones sensibles
Augmentation des efforts
et déplacements
Modéré
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18. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Optimisation du renforcement
Pas de modification
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Renforcement
axial des piles Section dégressive de TFC
Meilleure répartition des déformations
Léger
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19. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Remarque sur les indicateurs de dommages
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Non renforcée Renforcée
Evaluation en fonction
des indicateurs locaux
Evaluation en fonction
des indicateurs globaux
Diminution du niveau
de dommage
Augmentation du
niveau de dommage
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20. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Analyse statique par poussée progressive : Pushover
Chargement statique équivalent Courbe de Pushover
TFC 6 étages
variable
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TFC 4 étages
constant
Sans TFC
Point de performance
Niveaux de
dommages
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21. Contexte Stratégie d’analyse Renforcement par TFC Perspectives
Conclusions et perspectives
Outils d’évaluation de la vulnérabilité
d’une structure donnée
Analyse 3D non linéaire simplifiée par éléments finis
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012
Modèle de comportement et chargement dynamique réalistes
Définition réglementaire des indicateurs de dommage
Correspondance Pushover / Analyse dynamique
Interaction sol-structure
Outils de modélisation pour le
renforcement par TFC
Modèle cyclique pour béton confiné par TFC
Choix dans le dimensionnement et la stratégie de renforcement
Extension du modèle à d’autres matériaux et géométries
Implémentation du modèle dans Cast3m
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22. :
Cedric.Desprez@ifsttar.fr
09 mai 2012
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