Contributions aux methodes d’évalutation probabilistes de la robustesse des structures hyperstatiques en treillis.

PATHE, Julien (2012) Contributions aux methodes d’évalutation probabilistes de la robustesse des structures hyperstatiques en treillis. Mémoire thesis, INSA de Strasbourg.

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Résumé

RESUME : La robustesse d’une structure correspond à l’étendue de la résistance qui n’est pas prise en compte lors du dimensionnement. Pour une structure hyperstatique, l’atteinte d’un état-limite par un élément n’implique pas nécessairement l’effondrement ou la perte de fonctionnalité de la structure ; cela affectera plutôt le potentiel de la structure à supporter les chargements futurs en sécurité. De nombreuses méthodes permettant à la fois une quantification de la robustesse d’une structure ainsi que sa prise en compte lors du dimensionnement ont été proposées. Toutefois, en accord avec l’approche semi-probabiliste des codes de dimensionnements, dont l’objectif est de fournir des méthodes garantissant un niveau de sécurité cohérent pour l’ensemble de la structure, la probabilité d’effondrement de la structure est la mesure la plus utilisée pour quantifier la robustesse d’une structure. Une méthode largement utilisée pour calculer la probabilité d’effondrement d’une structure consiste à évaluer la probabilité d’occurrence de chaque cinématique d’effondrement. Une cinématique d’effondrement étant définie par une succession d’états-limites conduisant à l’effondrement de la structure hyperstatique. Cette méthode, dite classique, sera introduite en tant que référence. Toutefois, bien qu’extensivement utilisée, cette méthode a d’importantes imperfections pouvant conduire à une mauvaise représentation de la robustesse de la structure. En utilisant une représentation géométrique des états-limites associés à un régime de chargement, l’étude présentée ici propose une méthode pour l’évaluation de la robustesse d’une structure permettant d’éviter les approximations et incohérences de la méthode classique. Les hypothèses et procédures utilisées dans la méthode proposée sont décrites ci-dessous. (1) Une approximation est utilisée permettant de rendre les évènements d’atteinte d’états-limites disjoints (2) Une interprétation géométrique est utilisée pour calculer les indices de fiabilité et les indices de fiabilité conditionnels dans le but d’établir des bornes pour le calcul rapide de la probabilité d’atteinte des états-limites de la structure. (3) La probabilité d’effondrement de la structure est obtenue en utilisant les hypothèses et procédures concernées par (1) et (2) (4) Pour étendre la méthode au-delà de la robustesse géométrique et pour considérer la robustesse matérielle, les modèles plastiques les plus courants sont considérés dans cette étude. //////////////////////////////////////////////////////////// TRADUCTION : The redundancy of a structure refers to the extent of strength that is not considered in design. For an indeterminate structure, a member failure does not necessarily induces the loss of integrity or functionality of the structure; rather it will affect its potential for safely carrying any future load. Numerous methods have been introduced in structural reliability literature to measure and implement the redundancy in design. However, in accordance with the semi-probabilistic approach of the codes which aims to develop design methods providing consistent level of redundancy within the structure, the probability of failure of the structure has been proposed and is widely used as a redundancy measure. A classical method to compute the probability of failure of the structure based on failure paths is presented as a reference in this thesis. However, although extensively used, this method has major shortcomings which may lead to a misrepresentation of the structure redundancy. By using a geometric representation of members’ limit states associated with a loading regime, the research presented herein proposes an improved method for structural redundancy estimation that may be helpful to overcome problems associated with approximations and inconsistencies inherent in classics methods. Specific assumptions and/or procedures considered in the proposed method are described below. (1) An approximation is given to make the events of member failures mutually exclusive. (2) Geometric calculations are used to determine reliability indices and conditional reliability indices in order to establish closer bounds for the failure probability of individual structural members. (3) System’s failure probability is obtained using the assumption and procedures outlined in (1) and (2) above. (4) To further extend the method beyond geometrical redundancy, and to consider material

Type de document:Mémoire professionnel (niveau M) (Mémoire)
Mots-clés libres:Robustesse - Hyperstatique - Probabilité d’effondrement - Treillis
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-6 Bâtiment, travaux publics, génie civil, topographie
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 600 Technologie (sciences appliquées) > 620 Ingénierie et activités connexes > 624 Génie civil
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-21 Ingénierie et technologies
Divisions:INSA de Strasbourg > Génie Civil
Code ID:1197
Déposé par:Sandra SCHILLIGER
Déposé sur:10 Oct 2012 11:58
Dernière modification le:10 Oct 2012 11:58

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