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La norme ASCE 7-22 [1], 12.9.1.6 spécifie à quel moment les effets P-delta doivent être considérés lors de l'analyse du spectre de réponse modal pour l'analyse de sismicité. Le CNB 2020 [2], 4.1.8.3.8.c indique uniquement une brève exigence sur la considération des défaut initial global d'aplomb dus à l’interaction entre les charges de gravité et la structure déformée. Il peut donc être nécessaire de considérer les effets du second ordre, également appelés P-delta, lors d'une analyse sismique.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (CNB) 2020 du Canada fournit une procédure claire pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
La direction du vent joue un rôle crucial dans les résultats des simulations de mécanique des fluides numérique (CFD) et dans le calcul des structures des bâtiments et des infrastructures. C'est un facteur déterminant pour évaluer comment les forces de vent interagissent avec les structures, influencent la distribution des pressions de vent et, par conséquent, les réponses des structures. Connaître l'impact de la direction du vent est essentiel pour développer des calculs qui peuvent supporter des forces de vent variables, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité des structures. Simplifiée, la direction du vent aide à affiner de la simulation CFD et à orienter les principes de calcul des structures afin d'obtenir des performances optimales et une résistance aux effets induits par le vent.
Les vibrations propres et l'analyse du spectre de réponse sont toujours déterminées dans un système linéaire. Si des non-linéarités sont définies dans le système, elles sont linéarisées et ne sont donc pas considérées. Il peut s'agir par exemple de barres de traction, d'appuis non linéaires ou d'articulations non linéaires. Le but de cet article est de montrer comment elles peuvent être traitées dans une analyse dynamique.
L'analyse du spectre de réponse est l'une des méthodes de calcul les plus utilisées en cas de séisme. Cette méthode présente de nombreux avantages, dont le principal est la simplification : elle simplifie en effet les phénomènes complexes que sont les séismes et permet d'effectuer des vérifications sans poser de difficultés particulières. De nombreuses informations sont malheureusement perdues à cause de la simplification qui caractérise cette méthode. Un moyen de limiter ce problème consiste à utiliser la combinaison équivalente linéaire lors de la combinaison des réponses modales. Cet article technique présente cette solution de manière détaillée à l'aide d'un exemple.
Le module complémentaire « Analyse modale » de RFEM 6 permet d'effectuer une analyse modale de systèmes structuraux et, ainsi, de déterminer les valeurs de vibration propres telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ces résultats peuvent être utilisés pour l'analyse vibratoire, ainsi que pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).
L'analyse modale est le point de départ de l'analyse dynamique des systèmes structuraux. Vous pouvez l'utiliser pour déterminer les valeurs de vibration propre telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ce résultat peut être utilisé pour la vérification des vibrations et peut être utilisé pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).
Dans RFEM 6, l'analyse sismique peut être effectuée à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. Une fois l'analyse du spectre effectuée, il est possible d'utiliser le module complémentaire Modèle de bâtiment pour afficher les actions aux étages, les déplacements entre les étages et les forces dans les voiles de cisaillement.
L'analyse sismique dans RFEM 6 est possible à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. En effet, le concept général de l'analyse sismique dans RFEM 6 est basé sur la création d'un cas de charge respectif pour l'analyse modale ou l'analyse du spectre de réponse. Les groupes de normes pour ces analyses sont définis dans l'onglet Normes II des Données de base du modèle.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (NBC) 2015 du Canada fournit une procédure pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
L'analyse modale avec le module additionnel DYNAM Pro - Forced Vibrations permet de déterminer l'état stationnaire de structures soumises à une excitation périodique. Il s'agit d'un avantage si cette réponse est le seul objectif de l'analyse. On peut en effet déterminer une solution particulière plutôt que la solution complète de l'équation du mouvement.
L'analyse du spectre de réponse est l'une des méthodes de calcul les plus utilisées en cas de séisme. Cette méthode présente de nombreux avantages, dont le principal est la simplification : elle simplifie en effet les phénomènes complexes que sont les séismes et permet d'effectuer des vérifications sans poser de difficultés particulières. De nombreuses informations sont malheureusement perdues à cause de la simplification qui caractérise cette méthode. Un moyen de limiter ce problème consiste à utiliser la combinaison équivalente linéaire lors de la combinaison des réponses modales. Cet article technique présente cette solution de manière détaillée à l'aide d'un exemple.
Les vibrations propres sont toujours déterminées et l'analyse du spectre de réponse toujours effectuée dans un système linéaire. Si des non-linéarités sont définies dans le système, elles sont linéarisées et ne sont donc pas considérées. Dans la pratique, les barres de traction sont très souvent utilisées. Cet article explique comment les représenter correctement dans une analyse dynamique.
Afin de considérer les imprécisions concernant la position des masses dans une analyse du spectre de réponse, les normes d'analyse de sismicité spécifient les règles qui doivent être appliquées dans les analyses simplifiées et multimodales du spectre de réponse. La procédure générale est la suivante : la masse de l'étage doit être déplacée dans chaque direction, par rapport à sa position nominale, selon une certaine excentricité, ce qui entraîne un moment de torsion.
Un déplacement latéral se produit lorsque des charges gravitationnelle agissent sur une structure. En réaction, un moment de renversement secondaire est généré à mesure que la charge gravitationnelle continue d'agir sur les éléments dans la position latéralement déplacée. Cet effet est également appelé « P-delta (Δ) ». La clause 12.9.1.6 de la norme ASCE 7-16 et le commentaire de la norme CNB 2015 spécifient dans quel cas les effets P-delta doivent être considérés dans une analyse du spectre de réponse modale.
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RFEM permet d'effectuer une analyse du spectre de réponse selon l'ASCE 7-16, une norme qui décrit la détermination des charges sismiques appliquée aux États-Unis. L'effet « P-Delta » doit parfois être considéré à cause de la rigidité de la structure entière afin de pouvoir calculer les efforts internes et effectuer la vérification.
In einem multimodalen Antwortspektrenverfahren ist es wichtig, eine ausreichende Anzahl von Eigenwerten der Struktur zu ermitteln und deren dynamische Antworten zu berücksichtigen. Vorschriften wie die EN 1998-1 [1] und andere internationale Standards schreiben vor, 90 % der Strukturmasse zu aktivieren. Cela signifie que : so viele Eigenwerte zu bestimmen, dass die Summe der effektiven Modalmassenfaktoren größer 0.9 ist.
L'analyse modale avec le module additionnel DYNAM Pro - Forced Vibrations permet de déterminer l'état stable de structures soumises à une excitation périodique. Il s'agit d'un avantage si cette réponse est le seul objectif de l'analyse. On peut en effet déterminer une solution particulière plutôt que la solution complète de l'équation du mouvement.
Les combinaisons de résultats exportées depuis RF-/DYNAM Pro – Equivalent Loads sont générées par la superposition des résultats des réponses modales individuelles. Hierfür kann die SRSS-Regel als "aquivalente Linearkombination" verwendet werden. Wenn in RF-/STAHL Ergebniskombinationen zur Bemessung herangezogen werden, gibt es zwei Optionen, die maßgebenden Spannungen zu ermitteln. Entweder werden die Ergebnisse direkt aus der Ergebniskombination herangezogen. Dies geschieht zeilenweise für jede maßgebende maximale und minimale Schnittgröße. Oder Spannungen werden aus den einzelnen Lastfällen ermittelt. Die quadratische Überlagerungsregel wird dann in RF-/STAHL erneut durchgeführt.
Les résultats modaux d'une analyse du spectre de réponse sont combinés avec des règles de combinaison quadratiques et, dans RF-/DYNAM Pro, les règles SRSS et les CQC sont disponibles. Die Standardeinstellung in RF-/DYNAM Pro modifiziert diese quadratischen Gleichungen in äquivalente Linearkombinationen. Der Vorteil dieser Option ist, dass zugehörige Schnittgrößen ihre Vorzeichen bewahren und oft deutlich kleiner ausfallen im Vergleich zur Standard-SRSS- or Standard-CQC-Kombination. Die Standardkombinationsregeln sind konservativ und die "äquivalente Linearkombination" wird empfohlen.