Considération lors de la détermination des vibrations naturelles à l'aide du module additionnel RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations
Si des barres de traction sont disponibles dans le système, elles sont linéarisées dans RF-/DYNAM Pro et considérées comme des barres en treillis pouvant absorber les efforts de compression et de traction de manière égale. On a alors la possibilité de déterminer les vibrations propres d'un système dont certaines barres de traction sont déjà en échec. Une pré-déformation dans une direction doit donc être sélectionnée et les barres de traction correspondantes doivent être désactivées manuellement afin de simuler une rupture.
Pour ce faire, il faut définir un cas de charge dans le logiciel de base RFEM/RSTAB. Idéalement, ce cas ne doit contenir aucune charge (ou seulement de très petites charges) et on désactive uniquement les barres souhaitées.
Dans cet exemple de cadre 2D, on suppose une pré-déformation dans la direction positive X. Les barres 5, 8 et 11 sont donc désactivées dans un cas de charge. Ce cas de charge peut ensuite être importé dans RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations en tant qu'état initial à l'aide de l'option « Modifications de rigidité ». Il est recommandé de créer plusieurs cas de vibration propre (CVP) afin de mesurer les variations des fréquences du modèle en cas de rupture des barres de traction.
Considération lors de l'analyse du spectre de réponse dans le module additionnel RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads
Les CVP définis à la première étape peuvent ensuite être assignés aux cas de charge dynamiques (CCD) afin d'effectuer une analyse du spectre de réponse à l'aide des charges équivalentes. Dans le CCD 1, les modes propres ont été calculé sur le système linéaire et toutes les barres ont donc été considérées. Dans RFEM/RSTAB, les barres de traction sont cependant activées dans les cas de charge exportés. Les cas de charge exportés doivent également être calculés sur un système linéaire afin d'éviter que le calcul ne soit effectué sur différentes structures, provoquant ainsi un conflit. Si un calcul entièrement linéaire est nécessaire, les non-linéarités doivent être désactivées pour ces cas de charge.
Le CVP a été importé dans le CCD 2, dans lequel les barres de traction sont en échec. Les charges équivalentes sont donc basées sur le même système que celui utilisé pour déterminer les efforts internes et les déformations.
Il n'est pas recommandé d'effectuer une superposition dans une combinaison de résultats dans les cas 2 et 3 (en considérant les barres de traction), car chaque contribution modale est combinée à l'aide d'une combinaison quadratique et les signes sont donc perdus. Des efforts de compression s'exercent donc à nouveau dans les barres de traction. Pour les structures où il existe un mode propre déterminant pour chaque direction, on peut utiliser l'option « Résultats avec des signes à l'aide du mode déterminant ». Les signes du mode déterminant sont donc conservés.
Évaluation des résultats
Les vibrations propres de la structure diffèrent par la valeur de la fréquence propre, mais la direction et le mode sont similaires. En désactivant les barres de traction, la structure devient bien moins rigide et les fréquences sont ainsi plus faibles. Dans les deux cas, le premier mode propre est déterminant (le facteur de masse efficace équivalent est d'environ 80 %).
Les résultats de l'analyse du spectre de réponse sont par ailleurs très différents. L'évaluation est effectuée d'après le premier mode propre, c'est-à-dire dans le cas de charge créé. Si vous comparez les efforts normaux dans les barres de traction, on constate qu'ils augmentent fortement lorsque l'on considère les barres de traction. Cette augmentation provoque la rupture des barres soumises à la compression pouvant être impliquées dans le premier cas analysé et contribuent à la stabilisation.
Cependant, la force sismique totale est plus importante si les non-linéarités sont négligées. Cette méthode permet donc d'obtenir un résultat sûr. comme le montre le tableau « 4.0 Résultats - Résumé ». Dans RFEM, on peut également utiliser une poutre résultante. Par conséquent, si on souhaite analyser uniquement la force sismique totale (par exemple, pour la comparer avec d'autres actions horizontales), il est plus prudent de négliger les barres de traction.
Les résultats doit être évalués manuellement lorsqu'on considère des barres de traction et ils ne peuvent pas être généralisés. Nous vous recommandons d'utiliser outil Excel pour effectuer manuellement la combinaison quadratique des efforts de chaque cas de charge. Dans le cas d'une structure asymétrique, la pré-déformation doit être examinée dans les directions positive et négative.
Base de connaissance