Effet de l'incertitude dans les paramètres mécaniques et dynamiques sur la performance et le cofficient de comportement global des structures

Abstract

Résumé La conception sismique basée sur la performance s'appuie sur la détermination du point de performance présenté par l'intersection du spectre de réponse et la courbe de capacité. Ce point permettra de suivre après l'évolution des rotules plastiques au niveau des noeuds dans les éléments structuraux. La précision dans le calcul de la réponse est d'une importance cruciale et surtout quand le niveau de dégradation dans l'élément structurel est proche de l'effondrement. De cerner les sources d'imprécision conduit à tenir compte des incertitudes dans les paramètres possédants une influence sur le calcul. L’objectif assigné à cette étude est la détermination du point de performance et le coefficient de comportement global R d'une structure tenant compte des incertitudes dans les caractéristiques mécaniques des éléments structurels ainsi que les paramètres dynamiques du spectre de réponse. La procédure élaborée est appliquée sur un cas de structure, les résultats trouvés ont montré que la valeur du point de performance peut être tirée d'une zone limitée en haut et en bas par deux courbes de capacité présentant la courbe de capacité moyenne plus et moins écart-type, et les deux côtés par les spectres de réponses réduits présentant aussi la moyenne des spectres de réponse plus et moins écart-type. Les moyennes et les écarts types des deux courbes de capacité et spectre de réponse sont déterminées en utilisant les simulations de Monte Carlo en considérant la rigidité des éléments structurels, et les périodes et l'amortissement du spectre de réponse comme des variables aléatoires suivant la loi de probabilité log-normal. Dans une deuxième étape et sur la base des courbes de capacité obtenues un calcul du coefficient de comportement R est effectué. Abstract The performance based seismic design is based on the determination of a performance point presented by the intersection of the response spectrum and the capacity curves. This point allows to control the evolution of plastic hinges in structural element nodes. The accuracy in the calculation of responses is very important especially when the level of degradation in the structural elements is close to the collapse. Identify sources of inaccuracy led to account for uncertainties in parameters influencing the calculation. The objective assigned to this study is the determination of performance point and the reduction factor R of structures taking into account the uncertainties in mechanical characteristics of the structural elements and the dynamic parameters of the response spectrum. The elaborate procedure is applied on a structure case. The derived results showed that the value of the performance point can be located in a zone limited from the top and bottom by two capacity curves presented the mean curve plus and minus the standard deviation, and from the two sides by the reduced responses spectra presented by the mean response spectrum plus and minus the standard deviation. The Average and standard deviations of both capacity curves and response spectrum are determined using Monte Carlo simulations, considering the structural elements stiffness, periods and the damping of the response spectrum as random variables following log-normal probability law. In a second step and on the basis of capacity curves obtained, a calculation of the reduction factor R is performed.