Conception d'une application pour le calcul et la simulation des efforts sur les pylônes

Abstract

Pylons are part of structures which we can qualify as discreet structures in the form of bars or beams. The technical of calculation of these structures had a considerable development these last years. The method of finite elements analysis is nowadays a powerful tool alowing to model these systems, and in it reasonable costs; with a reduces time in calculation .In this optics, an application was developed with objective, the calculation of the displacements and the rotations movement sat the head of the pylon, the stress and the axial force in the bars as well as the reactions to the base of the pylon. The targeted objectives are the following:

-	To allow all the staff of the department "deploiement et patrimoine "of ORANGE CAMEROON

whether engineers or not to quickly verify if a pylon of given height can be implanted in a given region. - Improve the quality of service in the Cameroonian territory.

For that purpose, a graphical interface was integrated into the application and the whole set was programmed on "MATLAB 2007b ".

A verification example was made for a 36 meter pylon by the analytical method and on Robot millennium 2010. The results obtained are in adequacy with the analytical calculations made by means of the method of the forces, this with an error lower than 1 %.

The same observations were made as for the confrontation of the analytical results with those of the software package "ROBOT MILLENNIUM ".

A		aire de la section transversale
Ct		coefficient de trainée
Cr		coefficient de réduction des pressions
E		module de Young
F		force en général
fy		limite élastique du matériau
iv		rayon de giration
Km		effet de masque
Ks		coefficient de site
Lcr		longueur de flambement dans le plan considéré
L		longueur de l'élément
Nb,Rd		valeur de calcul de la résistance au flambement
NRd		valeur de calcul de la résistance à l'effort normal
N		effort normal
N Ed		valeur de calcul de l'effort de traction
Q		Actions variables
Qk		Valeurs caractéristiques des actions variables
qH		pression du vent corrigée
Si		surface totale d'un tronçon, les vides étant obturés
Sp		surface pleine d'un tronçon
T		action d'ensemble sur un tronçon
a		facteur d'imperfection
~		effet de dimension
~~		Élancement réduit dû au flambement
ë1		valeur d'élancement pour déterminer l'élancement réduit
~		facteur de distribution
ãÌ0,ãÌ1:		coefficients partiels de sécurité de résistance
A	section de l'élément
B	matrice reliant les déformations de l'élément à ses déplacements nodaux
Ce	matrice de localisation de l'élément e
cx, cy	cosinus directeur suivant x et y
D	matrice d'élasticité
E	module de Young du matériau
~~~~~~	Vecteur des forces extérieures exprimé dans le repère local
Fe	vecteur des forces extérieures de l'élément e exprimé dans le repère global
F	vecteur des forces aux noeuds de la structure
f xi	composante du vecteur de forces au noeud i suivant l'axe local ~~
f yi	composante du vecteur de forces au noeud i suivant l'axe local ji~
G	module de cisaillement du matériau
It	moment d'inertie de torsion
~~~~~~	matrice de rigidité de l'élément e exprimée dans le repère local
Ke	matrice de rigidité de l'élément e exprimée dans le repère global
K	matrice de rigidité de la structure
L	longueur de l'élément
~~ e	matrice de masse de l'élément e exprimée dans le repère local
Me	matrice de masse de l'élément e exprimée dans le repère global
M	matrice de masse de la structure
N	matrice d'interpolation reliant les déplacements d'un point intérieur de l'élément aux déplacements nodaux
q	charge répartie sur l'élément
R	réactions inconnues engendrées par les appuis
T	matrice de transformation du repère local au repère global
~^~e	vecteur de déplacements aux noeuds de l'élément e exprimé dans le repère local
Ue	vecteur de déplacements aux noeuds de l'élément e exprimé dans le repère global
U	vecteur de déplacements nodaux de la structure
uxi	composante du vecteur de déplacements au noeud i suivant l'axe local ~~
u yi	composante du vecteur de déplacements au noeud i suivant l'axe local jii
~~	dérivée seconde du vecteur de déplacements nodaux de la structure
ue (x,y)	déplacements à l'intérieur de l'élément e exprimés en fonction de x et y
u (x)	déplacement le long de l'axe x
~	déformation de l'élément
p	masse volumique du matériau constituant l'élément
a:	contrainte dans la barre
wi	pulsation propre correspondant au mode propre élastique de rang i
w	pulsation
pi	déphasage correspondant au mode propre élastique de rang i
H:	énergie potentielle totale de la structure
He	énergie potentielle de l'élément e