Étude du comportement des amortisseurs métalliques en U sous charges cycliques en vue de leur utilisation pour l’isolation sismique au Canada

Résumé

L’isolation sismique à la base est reconnue comme une solution efficace pour améliorer la résilience des ponts face aux aléas sismiques. Elle réduit la demande en force sismique tout en contrôlant les déplacements sismiques. Toutefois, les dispositifs d'appuis classiques, comme les appuis en caoutchouc naturel fretté (NRB), présentent des limites comme une capacité de dissipation d'énergie insuffisante, ce qui restreint leur utilisation en tant que système d'isolation. Ce mémoire explore le développement et l’optimisation des amortisseurs métalliques en forme de U (UD), conçus pour être combinés aux NRB afin d’améliorer leur performance, en tant qu’isolateurs sismiques, et répondre aux exigences des normes sismiques modernes. L’étude combine des approches analytiques, numériques et expérimentales pour évaluer les paramètres clefs du comportement hystérétique et la résistance en fatigue des UD sous différents types de chargements : monotones, cycliques et de fatigue. Deux géométries principales (UD1 et UD4) et trois nuances d’acier (260W, 350W et B400) ont été examinées. Les résultats montrent que la géométrie et l’orientation des charges influencent fortement la réponse mécanique et la durabilité des UD. L’impact des nuances d’acier, plus limité, influence principalement les forces maximales atteintes. Les essais en fatigue de service révèlent également une corrélation entre la dégradation de la rigidité de déchargement et la rupture des dispositifs. Les modèles analytiques et numériques validés dans ce mémoire prédisent de manière fiable la rigidité initiale et la limite élastique des UD. Cependant, des ajustements sont nécessaires pour capturer les comportements complexes liés aux déformations hors du plan et aux phénomènes de torsion. Enfin, des recommandations sont formulées pour optimiser les UD et explorer des systèmes hybrides NRB-UD, répondant ainsi aux nouvelles exigences des normes sismiques.

Date	28 janv. 2025
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Lotfi Guizani (Directeur(-trice)) & Najib Bouaanani (Codirecteur(-trice))