Méthodes expérimentales pour le génie parasismique à l échelle de la structure. Séminaire scientifique de l institut SEISM

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1 Méthodes expérimentales pour le génie parasismique à l échelle de la structure Séminaire scientifique de l institut SEISM P-E. CHARBONNEL CEA/DEN/DANS/DM2S/SEMT/EMSI 29/09/2015 CEA 19 JUILLET 2012 CEA 19 JUILLET 2012 PAGE 1

2 MÉTHODES EXPÉRIMENTALES POUR LE G.P. Différents types d essais Essais dynamiques Essais pseudo dynamiques (PsD) Essais PsD sous-structurés Dynamique (temps réel) Essais couteux Fortes W (Ech. réduites) Temps dilaté possible Essais couteux Fortes hypothèses Temps dilaté possible Essais moins couteux Fortes hypothèses CEA 25/11/2014 PAGE 2

3 MÉTHODES EXPÉRIMENTALES POUR LE G.P. Essais Pseudo-Dynamiques Idée: reproduire le chargement inertiel à l aide d actionneurs Equilibre de : Contrôle des vérins en déplacement Calcul de la consigne à chaque instant mesuré donné calculé Newmark scheme α-os method Possibilité d avoir des essais en temps dilaté si le comportement de ne dépend pas de la vitesse de chargement filtrage/lissage des bruits de mesure Modélisation expérimentale adaptée aux systèmes à masse concentrée CEA 29/09/2015 PAGE 3

4 MÉTHODES EXPÉRIMENTALES POUR LE G.P. Essais Pseudo-Dynamiques avec sous-structuration Les actionneurs hydrauliques reproduisent : le chargement inertiel sur les efforts d interaction avec Equilibre dynamique de eq. non-linéaire / Stratégie itérative pour le calcul de Schéma de couplage CEA 29/09/2015 PAGE 4

5 ESSAIS SUR ÉLÉMENTS DE STRUCTURE Plate-forme d essais LMT-PsD Essais sur poutre en flexion Thèse d Abdulfatah Souid Encadrement : F. Ragueneau, A. Delaplace Sollicitation sismique biaxiale Dispositif expérimental Modélisation Actionneur hydraulique (30t) hybride unique Analyse d une zone d intérêt par corrélation d image Béton : modèle avec endommagement anisotrope Aciers : comportement élasto-plastique parfait Béton armé : éléments poutres multifibres

6 ESSAIS SUR ÉLÉMENTS DE STRUCTURE Plate-forme d essais LMT-PsD Quelques résultats [Souid et al.,2009] Carte d endommagement diffus dans Suivi de l évolution des fissures dans Suivi de l endommagement pour Prise en compte de l endom. dans

7 ESSAIS SUR ÉLÉMENTS DE STRUCTURE Essais hexapode LMT Actionneur multiaxial [Nierenberger et al. 2012] joints de cardan x6 actionneurs électriques (25kN) moteur «brushless» synchrone vis sans fin guidage à billes Contrôle en déplacement Possible sur d autres quantités Profils de fissuration FIC CEA 29/09/2015 PAGE 7

8 ESSAIS SUR ÉLÉMENTS DE STRUCTURE Essais hexapode LMT Assemblage {poteau-poutre} Thèse d Alaa-Eddin Iskef Encadrement : F. Gatuingt, M. Poncelet Cellule d effort rotulage cellule d effort 32 extensomètres Détail de la liaison Assemblage du rotulage CEA 29/09/2015 PAGE 8

9 y (en mm) y (en mm) ESSAIS SUR ÉLÉMENTS DE STRUCTURE Essais hexapode LMT Premiers essais et résultats Contrôle du déplacement suivant y et y =f(x) Chargement 1 Chargement 2 z y x temps (en s) x (en mm) Analyse des champs par corrélation d images (Chgt 1) déplacement y (en mm) tr(ε) (10 appareils en tout) CEA 29/09/2015 PAGE 9

10 MÉTHODES EXPÉRIMENTALES POUR LE G.P. Travaux en cours Nouveaux dispositifs expérimentaux HEXAPODE de grande dimension Enrichissement des C.L. reproduites Actionneurs mixtes hydrauliques/piezoélectriques Modélisation de comportement ISS pour les essais sur tables Techniques de réduction de réduction de modèle Simulation du domaine numérique Recalage «on line» Contrôle des actionneurs CEA 29/09/2015 PAGE 10

11 RÉFÉRENCES [Souid et al. 2009] Souid, A.; Delaplace, A.; Ragueneau, F. & Desmorat, R. Pseudodynamic testing and nonlinear substructuring of damaging structures under earthquake loading Engineering Structures, 2009, 31, [Nierenberger et al. 2012] Nierenberger, M.; Poncelet, M.; Pattofatto, S.; Hamouche, A.; Raka, B. & Virely, J.-M. Multiaxial Testing of Materials Using a Stewart Platform: Case Study of the Nooru-Mohamed Test Experimental Techniques, 2012 CEA 29/09/2015 PAGE 11

12 QUESTIONS PAGE 12

13 PAGE 13 CEA 19 JUILLET 2012 Commissariat à l énergie atomique et aux énergies alternatives Centre de Saclay Gif-sur-Yvette Cedex T. +33 (0) F. +33 (0) DEN DM2S SEMT CEA 19 JUILLET 2012 Etablissement public à caractère industriel et commercial RCS Paris B