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SUJET 0 Développement d’angles SMA superélastiques en tant que dispositifs d’au

SUJET 0 Développement d’angles SMA superélastiques en tant que dispositifs d’auto-centrage résistants aux séismes Présenter par : -COMPAORE Benedict Moustapha -TIEGNA Salome Encadré par Abdelouahab Khelil 1 Table des matières REMERCIEMENT.....................................................................................................................................2 RESUME..................................................................................................................................................2 INTRODUCTION......................................................................................................................................3 I. DESCIPTION ET RESUMER LA DEMARCHE SCIENTIFIQUE...............................................................3 II. IDENTIFICATION DES OBJECTIFS CHERCHER ET DES RESULTATS ATTENDUS..................................4 III. OBJECTIFS OBTENU ET ORIGINALITE PAR RAPPORT AUX AVANCES DANS CE DOMAINE............5 CONCUSION............................................................................................................................................6 BIBLIOGRAPHIE.......................................................................................................................................7 2 REMERCIEMENT RESUME L’utilisation d’alliages à mémoire de forme (SMA) en vue de leur superélasticité unique inhérente pour élaborer des dispositifs d’auto-centrage résistants aux séismes c’est révéler etre prometteur. Le but était d’étudie le comportement mécanique des angles SMA superélastiques soumis à des chargements cycliques. D’abord le mécanisme de déformation des angles SMA superélastiques est élaboré, puis de études expérimentales sont effectuer grâce à divers différents protocoles de chargement. L’objectif est d’évalué la résistance, l’auto-centrage et la dissipation d’énergie. Les résultats des tests montrent que les angles SMA peuvent minimiser la déformation résiduelle, la dégradation de la résistance et stabiliser efficacement les boucles d’hystérésis. Pour compléter l’observation et la compréhension obtenue a partir des expériences on stimule le comportement cyclique des angles SMA en utilisant la méthode des éléments finis. Au final les angles SMA proposes devraient offrir une fonction d’auto-centrage efficace aux structures d’ingénierie vers la résistance aux tremblements de terre. 3 INTRODUCTION L'Eurocode 8 (NF EN 1998) donne les règles de construction parasismique pour les bâtiments et ouvrages de génie civil. En France, l'Eurocode 8 remplace les règles PS92 depuis 2012.Les trois objectifs de la conception parasismique à l'Eurocode 8 sont : Protéger les vies humaines ; Limiter les dommages ; Garantir l’opérationnalité des structures importantes pour la protection civile. C’est dans cette vision que nous étudierons le développement des angle SMA superelastique en tant dispositif d’auto-centrage résistant au séisme. La connexion poutre-colonne vulnérable aux ruptures soudaines de soudure a l’interface de la poutre et des brides de colonne dans les conditions de charge extrême. Elle était utilisée depuis les années 1960. En vue des nombreux rencontrée par ce type de connexion en cas de tremblement de terres certains connexion préqualifier ont été développées. Elles demeuraient toujours imparfaites car malgré la fourniture de la dissipation ces charnières en plastique étaient toujours associées à une déformation inélastique important et/ou un flambement local de la poutre. Nos résumerons dabord la démarche scientifique. Puis nous identifions les objectifs chercher et des résultats attendus et enfin nous décrirons les objectifs obtenu et l’originalité par rapport aux avances dans ce domaine. I. DESCIPTION DES DISPOSITIFS SMA ET RESUMER LA DEMARCHE SCIENTIFIQUE Un traitement de manière satisfaisante de la résilience sismique ne peut se faire si des déformations résiduelles post-séismes existe encore. Compte tenu de ce problème des approches ont été proposes pour recentrer les batiments. Apres un tremblement de terre. Au fil du temps plusieurs dispositif de dissipation d’énergie ont été développer et validés : -les angles en acier -la broche de sablier -les angles boulonnés. Parmi ces dispositifs de dissipation d’énergie, les angles boulonnés sont une solution peu coûteuse qui peut être assemblée et remplacée dans des connexions poutre-colonne en acier SC, comme le montre la Fig. 1 (a). Lors de tremblements de terre, la connexion poutre- colonne d’acier SC subit un mécanisme de basculement contrôlé à l’interface poutre-colonne (Fig. 1(b)). Après un tremblement de terre, la structure revient à sa position initiale en raison des forces de serrage élastiques (c.-à-d. la capacité SC) fournies par les tendons PT avec une 4 déformation résiduelle négligeable, tandis que les angles en acier subissent la déformation inélastique attendue pour fournir une dissipation d’énergie. Figure 1: Connexion poutre-colonne en acier SC avec angles boulonnés : a) détails typiques et b) mécanisme de basculement. Les SMA existent en 2 phases différentes : -l’austénite -la martensite Selon les différentes conditions de travail, deux propriétés principales sont associées aux SMA: -effet de mémoire de forme : permet de retrouver la forme d’origine après avoir chauffé le matériau au-dessus de la température de finition de l’austénite, -superelasticité : permet de récupérer la déformation lors du déchargement, lorsque la température ambiante est maintenue. Les dispositifs SMA superélastiques peuvent à eux seuls jouer deux rôles souhaitables dans le système « hybride » susmentionné. En particulier, les SMA nitinol, en tant que matériau SMA le plus couramment utilisé à l’heure actuelle, ont une excellente propriété superélastique, une bonne résistance à la fatigue, à des amplitudes de déforma et une excellente résistance à la corrosion ce qui en fait une option très compétitive pour la conception parasismique d’infrastructures civiles durables. Néanmoins les SMA comportent quelques inconvénients : -charge faible -surface lisse En vue de tout ces problèmes récemment des barres SMA avec des dispositif de retenue de flambage qui peuvent utiliser efficacement le comportement compressif de SMA ont été proposé. Plusieurs personnes ont utilisé le comportement de flexion des SMA pour developper respectivement des amotisseurs en forme d’anneau et en forme de U SMA. Dans la présente étude, les angles SMA superélastiques ont été développés et étudiés et dont les propriétés mécaniques et les avantages de performance sont discutés dans les sous- sections suivantes. 5 Tableau 1: Résumé des études typiques antérieures sur les SMA superélastiques en génie parasismique. Dispositifs sismiques Types de SMA Comportement mécanique Références Corset SMA Fil Tension Zhu et Zhang [19], [26],, Qiu et Zhu [27], [28] Bar Tension Miller et al. [29], Araki et al. [30], Cortés-Puentes et Palerme [31],, Issa et Alam [32] Bague Pliage Gao et al. [22],, Choi et al. [33] Isolateur de base SMA Fil Tension Dolce et al. [34] En forme de U Pliage Wang et coll. [35] Amortisseur SMA Fil Tension Li et al. [36], van de Lindt et Potts [37],, Qian et al. [38] Bar Tension- Compression Wang et Zhu [21] En forme de U Pliage Wang et Zhu [23] Bague Tension Wang et coll. [24] Connexion SMA Bar Tension Speicher et al. [40], Fang et al. [41],, Wang et al. [42] Renforcement SMA Bar Tension Saiidi et Wang [43], Varela et Saiidi [44], Wang et Zhu [45], Wang et al. [46] Dispositif de retenue SMA Fil Tension Zhang et coll. [47],, Guo et coll. [48] Câble Tension Padgett et coll. [49],, Shrestha et coll. [39] Bar Pliage Choi et coll. [50] 6 II. IDENTIFICATION DES OBJECTIFS CHERCHER ET DES RESULTATS ATTENDUS 7 III. OBJECTIFS OBTENU ET ORIGINALITE PAR RAPPORT AUX AVANCES DANS CE DOMAINE 8 CONCUSION 9 BIBLIOGRAPHIE Eurocode 8 - NF EN 1998 Aperçu Scopus - Scopus - Détails du document - Connexions de dissipation d’énergie posttensionnées pour des cadres en acier résistant au moment ARTICLE SECONDAIRES Connexions de dissipation d’énergie posttensionnée pour les cadres en acier résistant au moment ARTICLE SECONDAIRES uploads/Geographie/ sujet-developpement-d-x27-angles-sma-superelastiques-en-tant-que-dispositifs-d-x27-auto-centrage-resistants-aux-seismes.pdf