Étude numérique de la répartition des contraintes dans des plaques de gousset de pylônes à treillis

Abstract

Ce document présente un projet de recherche de maîtrise portant sur l’étude de la répartition des contraintes dans les plaques de gousset de pylônes à treillis, à la suite du souhait des partenaires industriels Hydro-Québec et RTE cherchant à mieux évaluer la résistance mécanique des pylônes à treillis. La fiabilité des plaques de gousset est questionnée, dû à l’absence de méthodes d’analyse détaillées de ces plaques de gousset, et dans le contexte où de nombreux efforts cheminent par ces plaques. L’intérêt est alors de représenter le plus fidèlement possible, le comportement des plaques de gousset de pylônes à treillis pour permettre de vérifier les règles de dimensionnement actuelles communément utilisées pour le dimensionnement des plaques de gousset, et d’améliorer par la suite ces règles.

Les plaques de gousset sont généralement dimensionnées selon des règles d’ingénierie empiriques dépendant des gestionnaires de réseaux. Ces règles de dimensionnement ne permettent pas de faire une conception optimisée ni de connaître le niveau de fiabilité réel des plaques, qui peut être très variable selon la géométrie de la plaque et la complexité du chargement. Les règles de dimensionnement fournies que ce soit par l’Eurocode, le CSA S16-14 ou encore l’ASCE 10-15 ne sont pas adaptées aux plaques de gousset de pylônes à treillis, car les quelques calculs sommaires qui y sont proposés ne tiennent pas compte de l’ensemble des modes de ruines potentiels et de la complexité de la répartition des contraintes dans ces éléments structuraux. Ainsi compte tenu de l’importance des pylônes à treillis de transport d’énergie électrique, une recherche plus poussée sur le comportement des assemblages boulonnés de plaques de gousset est à prendre en considération.

L’objectif de ce projet est de réaliser une modélisation numérique par éléments finis décrivant avec le plus de fiabilité la répartition des contraintes internes dans une plaque de gousset de pylône à treillis. Le développement de cette stratégie de modélisation se base sur le logiciel CODE_ASTER. Une validation du modèle numérique à l’aide des résultats de la bibliographie a permis de vérifier l’effet de certaines hypothèses simplificatrices sur le modèle. Ensuite, une étude paramétrique sur l’influence de plusieurs paramètres sur le comportement des plaques de gousset de pylônes à treillis a permis d’extraire les paramètres géométriques clés pour l’évaluation du comportement des contraintes dans les plaques. Cela a permis une d’obtenir une meilleure compréhension de la répartition des contraintes dans les plaques de gousset de pylônes à treillis.