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22 Oct
22/10/2021 14:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Thomas LANGLADE

Vulnerability and risk analyzes of structures subjected to earthquake-induced building pounding with a non-smooth contact dynamics method

Doctorant : Thomas LANGLADE

Laboratoire INSA : GEOMAS
Ecole doctorale : ED162 : Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique de Lyon

L’entrechoquement de bâtiments induit par les séismes est une sollicitation dont les conséquences sont difficiles à quantifier, tant expérimentalement que numériquement, compte tenu du nombre important de paramètres impliqués et des multiples configurations possibles (de manière non exhaustive, comportement modal des structures, localisation de l'impact, comportement élastique ou inélastique, distance de séparation, etc.). Une partie importante de la littérature et des méthodes d'ingénierie se concentre sur la paramétrisation des modèles de contact-impact de type Kelvin-Voigt. Bien que donnant des résultats satisfaisants, ces modèles utilisent deux à trois paramètres dont la calibration est sujette à discussion. Par ailleurs, le concept d’analyse de risque basé sur les performances structurelles ne s’est développé dans ce cadre d’entrechoquement uniquement dans les années 2010. L'objectif du présent travail est de lier et contribuer ces deux aspects, le traitement du contact et l’analyse de risque associée. A la connaissance de l'auteur, l'utilisation de la méthode NSCD (Dynamique de Contact Non Lisse) est rare dans le domaine du génie civil, plus particulièrement dans l’entrechoquement inter- bâtiments. Cette approche est numériquement inconditionnellement stable (on peut donc choisir de grands pas de temps), et n'utilise qu'un seul paramètre scalaire appelé coefficient de restitution, représentant la perte d'énergie du système lors du contact. Une comparaison expérimentale/numérique permet de valider l’utilisation de la NSCD dans le cadre suivant : deux structures adjacentes, élastiques, de même hauteur dont les dalles respectives peuvent entrer en contact. Toujours dans ce cadre, la NSCD est ensuite utilisée pour étudier l’efficience et la suffisance d’indicateurs d’intensité, des paramètres inhérents à toute analyse de risque sismique. L’indicateur présentant les meilleures capacités de prédiction et d’indépendance est ainsi choisi. Ensuite, il est utilisé dans des analyses de risques incrémentales (IDA) et spectrales (CSS) afin d’observer les effets de l’entrechoquement, néfastes ou non, sur des structures linéaires et non linéaires.