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Evaluation des endommagements dans les structures BA à partir de mesures vibratoires: études expérimentales et numériques

Author: Bui Quoc Bao
Perrotin Pascal
Plassiard Jean-Patrick
Plé Olivier
Sentosa Bastian O. B.
Publication venue: HAL CCSD
Publication date: 26/05/2015
Field of study

International audience Après un événement (séisme, modifications du voisinage, ...), une structure BA peut être endommagée. La capacité résistante de cette structure peut être évaluée par des mesures vibratoires. A l'heure actuelle, ce type de mesures permet le diagnostic à l'échelle globale (toute la structure) et de manière qualitative alors que la localisation et la quantification des endommagements restent encore à approfondir. Dans le cadre de cette recherche, le diagnostic à l'échelle locale d'une structure poteaux-poutres béton armé instrumentée en laboratoire est étudié. Ce travail s'insère dans un contexte national de réévaluation des structures existantes. En première partie, le travail de recherche a commencé par une expérimentation en laboratoire sur une structure poteaux-poutres de type H (deux poteaux et une poutre). Différentes sollicitations croissantes ont été imposées au milieu de la poutre correspondant à différents états d'endommagement. Des mesures de champs de déplacement de toute la structure et des mesures vibratoires par accéléromètres ont été effectuées. A partir des mesures vibratoires, les caractéristiques dynamiques de la structure ont été identifiées (fréquences propres, déformées modales). Ces caractéristiques ont permis de caler un modèle numérique EF simplifié (établi par Matlab), qui utilise les éléments « barres » et les connexions semi-rigides entre les poteaux et les poutres. Les rigidités de ces connexions ont été identifiées par des boucles d'optimisation pour trouver les résultats qui s'approchent le plus des résultats expérimentaux. Les rigidités identifiées des connexions sont utilisées pour calculer des facteurs de rigidités qui varient entre 0 (rotule parfaite) et 1 (encastrement parfait). Ils apportent des informations sur l'état d'endommagement des connexions étudiées. Par conséquent, l'évaluation des connexions par des mesures dynamiques, à l'échelle du laboratoire, est possible. En deuxième partie, pour pouvoir vérifier l'influence des endommagements locaux sur d'une part, la réponse dynamique globale de la structure et d'autre part, sur la capacité structurelle globale de toute la structure, un code EF plus complexe (Castem) a été utilisé. Des éléments poutres multifibres ont été utilisés pour modéliser la structure du type portique. Dans un premier temps, les paramètres des matériaux (« béton » et « acier ») ont été identifiés en fonction des résultats expérimentaux sur les matériaux. Ensuite, le résultat numérique sur le portique est comparé avec l'expérimentation. La pertinence du modèle numérique dans l'évaluation de la capacité de la structure après les premiers endommagements est discutée.</p

Hal - Université Grenoble Alpes

HAL Université de Savoie