Essais pseudo-dynamiques : méthodologie et application à un bâtiment en béton à haute performance de grandeur réelle

Abstract

Un bâtiment en béton armé de grandeur réelle a été construit dans le laboratoire de structures de l'Université de Sherbrooke. La méthode d'essais pseudo-dynamiques (PSD) permet de soumettre un tel type de structure à un chargement sismique pour en déterminer le comportement non-linéaire. La méthodologie de ce type d'essai et l'historique de la méthode sont décrits dans ce document. Un aperçu de la méthode pseudo-dynamique par sous-structuration est également présenté. La structure testée a été construite avec un béton à haute performance ayant une résistance spécifiée en compression de 60 MPa. Différents cas de chargements ont été étudiés pour réaliser le dimensionnement du bâtiment de deux étages. De nombreux essais sur les matériaux utilisés dans la construction de la structure ont été faits et leurs résultats ont servi à calibrer les modèles numériques. Pour réaliser les essais PSD, une caractérisation du bâtiment a été réalisée. Ainsi, des essais statiques pour mesurer la rigidité initiale du bâtiment et des essais dynamiques sous vibrations forcées à l'aide d'un excitateur à masses débalancées ont été complétés. Les essais dynamiques ont permis d'évaluer les caractéristiques dynamiques propres de cette structure. Ces résultats ont permis de déterminer les fréquences de résonance du système, les amortissements modaux et de définir les modes de résonance. La matrice de rigidité du système a été assemblée à partir des résultats des essais statiques et la matrice d'amortissement a été calculée grâce aux réponses dynamiques. La structure du logiciel servant à l'exécution des essais pseudo-dynamiques est présentée. Ce logiciel a dû être modifié pour permettre l'utilisation de plus d'un vérin hydraulique par degré de liberté. Nous avons également réalisé les premiers essais pseudo-dynamiques sur le bâtiment. Deux intensités de tremblement de terre ont été utilisées pour ces tests et les résultats préliminaires sont présentés.