Spectres de réponse

Un spectre de réponse représente les réponses maximales du système pour un groupe d'oscillateurs à masse unique (OMU) à une excitation spécifique du système, par exemple la valeur moyenne de divers enregistrements de séismes. Les OMU ont les mêmes propriétés d'amortissement, mais des périodes propres différentes. Les réponses maximales du système de chaque OMU sont affichées en fonction de la période propre de l'OMU ; c'est ce graphique que l'on appelle le spectre de réponse.

L'analyse du spectre de réponse présente de grands avantages en termes de temps de calcul. Il s'agit également d'une méthode courante spécifiée dans diverses normes de construction. Notez cependant qu'il s'agit d'une méthode d'approximation pour déterminer les efforts internes maximaux du modèle. Pour en savoir plus sur l'analyse du spectre de réponse, voir par exemple Wilson [1] ou Tedesco [2].

Une méthode de spectre de réponse multimodale est disponible pour l'analyse. Vous pouvez appliquer les spectres pertinents conformément aux normes ou les personnaliser. Les spectres utilisés dans le modèle sont gérés dans la boîte de dialogue Spectre de réponse.

Général

Dans l'onglet Général, vous pouvez spécifier le type de spectre de réponse et définir les paramètres.

Type de définition

Déterminez comment vous souhaitez définir le spectre de réponse. Vous avez le choix entre quatre types de définition dans la liste.

Défini par l'utilisateur

Si vous décrivez un spectre de réponse défini par l'utilisateur, vous pouvez spécifier les valeurs caractéristiques dans la section « Périodes et accélérations » : Entrez les périodes T ou les fréquences f avec les accélérations associées S_a ligne par ligne dans le tableau.

Le tableau permet de définir individuellement le diagramme Accélération - Période ou Accélération - Fréquence. L'ordre des lignes entrées peut être arbitraire. Vous pouvez ainsi ajouter ultérieurement des paires de valeurs situées entre des valeurs déjà définies.

Vous pouvez supprimer la ligne sélectionnée dans le tableau à l'aide du bouton .

Le bouton permet d'importer les valeurs d'un tableau depuis Excel. Le bouton permet d'exporter le spectre de réponse défini par l'utilisateur vers Excel.

Les fonctions de stockage et de lecture des spectres définis par l'utilisateur dans une bibliothèque sont encore en cours de développement. Les boutons sont donc bloqués.

Si les paires de valeurs ont un pas de temps constant l'une en dessous de l'autre, cochez la case Δ_T sous le tableau. Entrez ensuite le pas de période dans le champ . Si vous entrez maintenant les accélérations dans le tableau, le temps est automatiquement défini avec les pas Δ_T. Vous pouvez ajuster le pas Δ_T à tout moment afin d'entrer d'autres paires de valeurs avec un pas de temps différent. Cette fonction est décrite dans le chapitre Accélérogrammes .

Défini par l'utilisateur avec le facteur g

Cette option vous permet de définir manuellement les valeurs du tableau d'un spectre de réponse, comme le décrit la section Défini par l'utilisateur. Entrez les valeurs des périodes T ou des fréquences f avec les accélérations associées S_a dans le tableau « Périodes et accélérations ».

L'accélération est sans dimension : Chaque valeur entrée est multipliée par le facteur g enregistré dans les données de base du modèle (paramètre par défaut : g = 10 m/s²). Si nécessaire, vous pouvez ajuster la valeur de l'accélération de la pesanteur dans l'onglet Paramètres et options.

Générer à partir d'un accélérogramme

Vous pouvez générer le spectre de réponse à partir de l'un des accélérogrammes que vous avez définis pour le modèle ou en créer un nouveau ici dans la boîte de dialogue.

Sélectionnez l'accélérogramme dans la liste. Le bouton permet de vérifier les paramètres de l'accélérogramme sélectionné et de les ajuster si nécessaire. Le bouton permet de créer un nouvel accélérogramme selon des critères définis par l'utilisateur ou à partir d'une bibliothèque des séismes enregistrés.

Dans la liste, sélectionnez la « Direction » de l'axe global dans laquelle le spectre de réponse doit être appliqué. Les accélérogrammes peuvent afficher différentes courbes Accélération - Période selon la direction.

Les autres options permettent d'ajuster les « Paramètres de conversion » avec lesquels le spectre de réponse est généré à partir de l'accélérogramme. Après chaque modification, le spectre de réponse est mis à jour dans le diagramme. Dans l'onglet « Valeurs du tableau », vous pouvez vérifier les valeurs de la période T et de l'accélération S_a.

• « L'amortissement » visqueux D est l'amortissement du groupe d'oscillateurs à masse unique (OMU) pour lequel les réponses maximales du système sont calculées. Plus l'amortissement visqueux est élevé, plus les accélérations générées sont faibles.
• « L'intervalle » décrit la durée entre le temps minimum T_min comme période du premier OMU et le temps maximum T_max comme période du dernier OMU, qui est appliquée lorsque le spectre de réponse est généré.
• Le « Nombre d'échantillons » représente le nombre d'étapes entre le temps minimum et maximum (période). Vous pouvez utiliser cette valeur pour influencer le nombre de points de données générés. Le nombre d'échantillons affecte également la précision de l'approximation de l'accélérogramme sous-jacent.

Selon la norme

Vous pouvez générer le spectre de réponse à partir des paramètres enregistrés dans une norme. La norme que vous avez spécifiée dans l'onglet Normes I dans les données de base du modèle est prédéfinie.

Si vous modifiez la norme pour les données de base, les paramètres et les valeurs standard s'adaptent aux spécifications de l'ensemble de règles.

Si vous avez spécifié la position géographique de l'objet de construction dans les paramètres du modèle, les accélérations de l'emplacement sont appliqués.

Vous pouvez sélectionner les paramètres dans les listes ou les définir manuellement selon le type de paramètre et la norme. De nombreux ensembles de règles font la différence entre un spectre de calcul linéaire utilisant un coefficient de ductilité q et un spectre de réponse élastique utilisant un coefficient d'amortissement η. Déterminez la « Forme de spectre » à l'aide de la liste.

La « Direction du spectre » détermine si un spectre de réponse horizontal ou vertical est appliqué.

Certaines cellules sont occupées par des paramètres fixes. Par exemple, selon l'EN 1998-1 CEN, les paramètres S, T_B, T_C et T_D sont déterminés à partir des classes de sol A à E ; les valeurs ne peuvent pas être modifiées. Si vous souhaitez tout de même ajuster ces paramètres, entrez la classe de sol Autres. Cette option est disponible pour plusieurs normes. Elle active les paramètres associés.

Diagramme

Le diagramme du spectre de réponse généré à partir des spécifications est présenté dans la partie inférieure. Les fonctions du diagramme sont décrites dans le chapitre Spectre de réponse .

Valeurs du tableau

L' onglet Valeurs du tableau n'est disponible que si le spectre de réponse est généré à l'aide du type de définition Générer à partir d'un accélérogramme.

Cet onglet permet de vérifier les valeurs des périodes T avec les fréquences f et les accélérations S_a associées. Le tableau correspond donc à l'entrée d'un spectre de réponse décrit dans la section défini par l'utilisateur. Les valeurs ne peuvent cependant pas être modifiées dans ce tableau.