Résumé :
L'Algérie, par sa situation géographique, est un
pays de grande sismicité du faîte qu'elle est située entre
deux plaques tectoniques, la plaque Africaine et la plaque Euro- Asiatique.
Pour cela, on doit élaborer une méthode de protection de
structures contre les catastrophes. L'utilisation de nouvelles techniques
parasismiques devient donc une nécessité pour la protection des
vies humaines et de sauvegarder les biens matériels.
Parmi ces techniques, on trouve la technique d'isolation
sismique et celle des amortisseurs. La première permet d'augmenter la
période et la souplesse de la structure. Cette souplesse influe
directement sur l'énergie sismique absorbée. Cependant,
l'inconvénient majeur que présente cette technique est le
déplacement important de la structure. Pour réduire ces effets
néfastes, l'une des solutions efficaces est celle d'incorporer dans la
structure des dispositifs d'amortissement. Ceci constitue l'objet principal de
cette étude.
Mot clés ; Amortisseur, amortissement,
isolation sismique
Abstract:
Based on the geographical situation, Algeria is categorized as
a high seismic activity zone. Algeria is located between two tectonic plates;
The African Plate and the Eurasian Plate. The African Plate which includes the
continent of Africa, as well oceanic crust lies between the continent and
various surrounding ocean ridges. The African Plate's speed is estimated at
around 2.5cm per year. When structures are build in a high seismic activity
zones, structural engineers have to elaborate:
1- Safety provisions suitable for use throughout the specific
region;
2- Design and building practices that address the earthquake
hazard and minimize the resulting damage.
Among these practices, we can find the seismic isolation. The
seismic isolation is a technology that protects the structure from the
destructive effects of an earthquake. The seismic isolation decouples the
structure from the ground and provides it with dampening. Seismic isolation is
physically achieved by placing the structure on isolators. The isolators are
laterally flexible elements, yet the are able to carry the vertical loads on
the structure. Since the isolators are more flexible than the structure, most
of the lateral movements occur in the isolators. As result, the isolated
structure experiences less motion and reduced forces. One of the disadvantages
of these systems is the relatively high permanent displacements. In order to
soften this effect, isolators can be coupled with special shock absorbers, to
form a dual system meeting the resistance and service requirements.
The aim of the thesis presented by the author is to bring some
clarification related to these systems.
Notations
ÄU: Energie dissipée par cycle,
æ: Valeur d'amortissement
A: Amplitude de mouvement.
c: Constante d'amortissement visqueux,
Ù: Fréquence de la force d'excitation. A
l : : Amplitude initiale
An + 1 :Amplitude après n
cycles.
Ùr : Fréquence de
résonance
ä : Décroissance logarithmique
équivalente
Q : Largeur de bande
ÄE : Energie transformée en chaleur
ou énergie de contrainte interne E : Energie de
déformation à l'amplitude maximale.
ó : Contrainte
å : Déformation
ö : Angle de phase
îeq : Valeur d'amortissement équivalente
îi : Valeur d'amortissement du
matériaux i
Ei : Energie élastique de
déformation emmagasinée dans chacun des matériaux
Fm : Force d'inertie.
Fc : Force d'amortissement due
à la structure.
Fm : Force de rigidité.
P(t) : Charge dynamique (variable en fonction du
temps).
M : Matrice de la masse de la structure
C : Matrice d'amortissement
K : Matrice de rigidité
U&& :
Accélération du système
U& : Vitesse du système
U : Déplacement du
système
V : Vitesse du piston (soupape)
C et á : paramètres
dépendants de la loi de comportement du fluide F'c :
Force de l'amortisseur ajouté au système
U& & g :
Accélération sismique du sol
á ,â : Paramètres
employés par la méthode d'intégration de NEWMARK.
T : Période propre de la structure
d : Déplacement élastique
Sa ( T, æ) : Accélération du
spectre élastique du règlement ñ :
Coefficient de réduction
înl : Amortissement dû à
l'amortisseur
îvisqueux : Amortissement visqueux de la
structure
h(á) : Fonction de
linéarisation
F : Force maximale de l'amortisseur
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