RFEM 6 | Recherche de forme

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.

Cet article présente des concepts de base en analyse dynamique des structures et leur rôle dans le calcul sismique. Il est très important d'expliquer les aspects techniques de manière compréhensible afin de fournir un aperçu du sujet accessible même aux personnes ne disposant pas de connaissances techniques approfondies.

Dans cet article, le calcul d'un mur à ossature bois d'épaisseur « Poutre Plaque » est comparé à un calcul manuel.

Par rapport au module additionnel RF-FORM-FINDING (RFEM 5), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Recherche de forme pour RFEM 6 :

• Spécification de toutes les conditions aux limites de recherche de forme dans un cas de charge
• Enregistrement des résultats de la recherche de forme comme état initial pour une analyse ultérieure du modèle
• Assignation automatique de l'état initial de recherche de forme via des assistants de combinaison à toutes les situations de charge d'une situation de projet
• Conditions aux limites de la géométrie de recherche de forme supplémentaires pour les barres (longueur sans contrainte, flèche verticale maximale, flèche verticale au point inférieur)
• Conditions aux limites de charge supplémentaires pour les barres (force maximale dans la barre, force minimale dans la barre, composante horizontale en traction, traction à l'extrémité i, traction à l'extrémité j, traction minimale à l'extrémité i, traction minimale à l'extrémité j).
• Type de matériau « Textile » et « Feuille » dans la bibliothèque de matériaux
• Recherches de formes parallèles dans un modèle
• Simulation d'états de recherche de forme séquentiels avec le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA)

Une fois que vous avez activé le module complémentaire Recherche de forme dans les données de base, un effet de recherche de forme est assigné aux cas de charge de catégorie « Précontrainte » en association avec les charges de recherche de forme provenant de la barre, de la surface et du solide. Il s'agit d'un cas de charge de précontrainte. Cela se transforme en une analyse de recherche de forme pour l'ensemble du modèle avec tous les éléments de barre, de surface et de volume qui y sont définis. La mise en forme des barres et éléments de membrane pertinents au milieu du modèle global est obtenue à l'aide de charges de recherche de forme spéciales et de définitions de charges régulières. Ces charges de recherche de forme décrivent l'état de déformation ou de force attendu après la recherche de forme dans les éléments. Les charges régulières décrivent la charge externe sur l'ensemble du système.

Savez-vous exactement comment la recherche de forme est effectuée ? Tout d'abord, le processus de recherche de forme des cas de charge avec la catégorie de cas de charge « Précontrainte » déplace la géométrie de maillage initiale vers une position d'équilibre optimale au moyen de boucles de calcul itératives. Pour effectuer cette opération, le logiciel utilise la méthode URS (Updated Reference Strategy) du Professeur Bletzinger et du Professeur Ramm. Cette solution technologique se définit par l'équilibre de formes correspondant presque entièrement aux conditions limites de recherche de forme initialement déterminées suite au calcul (affaissement, force, précontrainte).

Outre la description pure associée à la formation de flèches ou d'efforts souhaités sur les éléments à former, la méthode URS repose aussi entièrement sur la considération d'efforts réguliers. Cette opération permet globalement de décrire le poids propre ou la pression pneumatique par des charges d'éléments correspondants.

Toutes ces options offrent la possibilité au noyau de calcul d'évaluer des formes anticlastiques ou synclastiques présentant un état d'équilibre des forces pour des géométries planes ou symétriques en rotation. Afin de pouvoir intégrer séparément ou conjointement ces deux types dans un seul environnement de manière réaliste, le calcul vous offre deux possibilités pour décrire les vecteurs d'effort de recherche de forme :

• La méthode en tension - description des vecteurs d'effort de recherche de forme dans l'espace pour les géométries planes
• La méthode de projection - description des vecteurs d'effort de recherche de forme basée sur un plan de projection avec ancrage de la position horizontale pour les géométries coniques