Contribution d AS2 au benchmark SMART 2013 à l aide de CAST3M
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- Laurent Lavoie
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1 Contribution d AS2 au benchmark SMART 213 à l aide de CAST3M Maxime BENOIT Le 28/11/213 Activités Informatique et Génie Civil 1
2 Présentation d AS2 Pôle Développement Informatique Activités Ingénierie applicative, langages dédiés, analyse (GED, ECM) Serveurs (Cloud) Sécurité 3D immersive Synergie Conseil, Etude Développement Déploiement Exploitation, Maintenance Pôle Expertise Génie Civil Activités Sismique, évaluation structurale, dimensionnement Fissuration, solutions de renforcement Thermique du bâtiment Exemples de savoir faire Tarification à la seconde, Orange France Optimisation des traitements de données crash tests, Honda Japon (Réduction de 8h à 1 min 6 s ) Conception, mise en place d une GED (sûreté nucléaire) 2
3 Plan de la présentation 1/ Contexte de l étude 2/ Modèle numérique développé 3/ Résultats 4/ Remarques de clôture 3
4 Partie I Contexte de l étude (CEA 213) (CEA 213) 4
5 SMART 213 Seismic design and best-estimate Methods Assessment for Reinforced concrete buildings subjected to Torsion and non-linear effects Deux composantes Expérimentale : Structure représentative à l échelle ¼ d un bâtiment CPY nucléaire Résultats expérimentaux Numérique : (CEA 213) Evaluer les méthodes de conception Comparer pour améliorer les connaissances Différents signaux sismiques 1. Signal de dimensionnement 2. Signal naturel (Northridge 1994) 3. Réplique sismique (Northridge 1994) 5
6 Planning SMART 213 (CEA 213) Différentes phases 1 Maillage et calibration de la loi de comportement 2 Calibration dynamique linéaire 3 Etude non-linéaire en aveugle 4 Evaluation probabiliste de la vulnérabilité 6
7 Partie II Modèle numérique développé 7
8 Discrétisation spatiale - Béton Elaborée à partir des plans de construction Eléments finis solides PRI6 NBNO = 1136 NBEL = 6243 Masse (tonne) Numérique (sans ferraillage) Expérimental (avec ferraillage)
9 Discrétisation spatiale - Aciers Prise en compte des aciers principaux: Aciers longitudinaux Cadres Renforts locaux au droit des linteaux Aciers dans les planchers négligés Masse numérique (kg) 243 Eléments BARR NBNO = 744 NBEL =
10 Conditions aux limites Blocages cinématiques Béton / Acier Maquette / Table Vérins (8 au total) Déplacements imposés 1
11 Loi de comportement Béton : Acier : Elément structural Loi de comportement Commentaires Fondations LINEAIRE Faible fissuration Voiles DAMAGE_TC Fissuration Planchers LINEAIRE Faible Fissuration Poutres DAMAGE_TC Fissuration Poteaux DAMAGE_TC Fissuration Elément structural Loi de comportement Commentaires Acier ACIER_UNI Plastification Paramètres matériaux moyens mesurés 11
12 Méthodologie de calcul Analyse modale : problème aux valeurs propres, opérateur VIBR: donne Analyse sur base modale, opérateur DYNE: Pour un mode i: et Recombinaison, opérateur EVOL RECO : 12
13 Partie III Résultats 13
14 Etude de sensibilité Différents maillages Densité Eléments Noeuds Maillage 14
15 Conditions aux limites Appliquées à chaque maillage Modal 1 : structure encastrée Etude de sensibilité Modal 2 : structure encastrée avec des masses additionnelles à chaque étage Modal 3 : structure fixée sur la table avec masses additionnelles 15
16 Etude de sensibilité : Modal 1 Structure encastrée Fréquences (Hz) Maillage Mode 1 Mode 2 Mode COV (%)
17 Etude de sensibilité : Modal 2 Structure encastrée et masses additionnelles Fréquences (Hz) Maillage Mode 1 Mode 2 Mode COV (%)
18 Etude de sensibilité : Modal 3 Maquette sur la table et masses additionnelles Fréquences (Hz) Maillage Mode 1 Mode 2 Mode COV (%) Expérimentales 6.28 Hz 7.86 Hz 16.5 Hz 18
19 Calibration dynamique 5 points de mesures à chaque étage 4 étages en comptant la base ey Etude au point D ex Conditions aux limites : Maquette fixée sur la table avec les masses additionnelles Acquisition du chargement sismique: En déplacement sur chacun des vérins (CEA 213) 19
20 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 6 : Spectres de la sollicitation Direction X Y 3 RUN6 AxTab 3.5 RUN6 AyTab Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Amplification importante des modes 1 et 3 PGA égal à.1g en X et Y 2
21 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 6 : Spectres de réponse Direction Étage Etage ACXD Num. Exp. 6 5 AC3XD Num. Exp. X Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Description satisfaisante de l accélération à l étage Amortissement numérique trop faible 21
22 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 6 : Spectres de réponse Direction Étage Etage ACYD Num. Exp AC3YD Num. Exp. 3 1 Y Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Description satisfaisante de l accélération à l étage et à l étage 3 22
23 Déplacement (m) Déplacement (m) RUN 6 : Temporels et déplacements Direction X Y 6 x 1-3 DP3XD 3 x 1-3 DP3YD 4 2 Etage Num. Exp Temps (s) -2 Num. Exp Temps (s) Surestimation des déplacements dans la direction X Description satisfaisante des déplacements dans la direction Y 23
24 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 7 : Spectres de la sollicitation Direction X Y 5 RUN7 AxTab 6 RUN7 AyTab Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Fort contenu fréquentiel dans la bande 7 Hz 22 Hz PGA égal à.13g environ 24
25 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 7 : Spectres de réponse Direction Étage Etage ACXD Num. Exp AC3XD Num. Exp. X Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Description satisfaisante de l accélération à l étage et à l étage 3 Amortissement numérique bien calibré 25
26 Pseudo-accélération (m.s -2 ) Pseudo-accélération (m.s -2 ) RUN 7 : Spectres de réponse Direction Étage Etage ACYD Num. Exp AC3YD Num. Exp. Y Fréquence (Hz) Fréquence (Hz) Description satisfaisante de l accélération à l étage et à l étage 3 Amortissement numérique bien calibré, peut-être un peu fort 26
27 Déplacement (m) Déplacement (m) RUN 7 : Temporels et déplacements Direction X Y 3 x 1-3 DP3XD 2 Num. Exp. 1.5 x 1-3 DP3YD 1 Num. Exp. Etage Temps (s) Temps (s) Déplacements selon X légèrement surestimés Description satisfaisante des déplacements dans la direction Y 27
28 Partie IV Remarques de clôture 28
29 Remarques de clôture Participation d AS2 au Benchmark SMART 213 Utilisation de Cast3M Souplesse d utilisation et maîtrise des sources La contribution d AS2 Modèle 3D Calculs transitoires par analyse sur base modale Les résultats Calibration de l amortissement à améliorer RUN6 Calibration satisfaisante pour le RUN 7 La suite poursuite de la participation au Benchmark 29
30 Fin Merci pour votre attention 3
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