Conception d'un résonateur mécanique pour les essaie des vibrations ambiantes

Abstract

La mesure de vibrations sur tous les genres de structures de génie civil n’est pas récente et de nombreuses études ont été menées depuis près d’un siècle. Ce qui est aujourd’hui nouveau, c’est l’accroissement des essais dynamiques réalisés sur des différents ouvrages (ponts, bâtiments, barrages etc.) à des fins de meilleure évaluation de leur comportement structural. Le premier objectif dans l’évaluation dynamique est la détermination ou l’identification avec une bonne précision des caractéristiques modales de la structure, cela inclut les fréquences propres, les coefficients d’amortissements et les déformées propres. Le recours quasi systématique à des essais sous excitations ambiantes est incité par l’efficacité et la simplicité de cette méthode qui permet de tester la structure dans ses conditions de service, de plus ces méthodes d’identification ne nécessitent pas la mesure de l’excitation. L’augmentation des capacités des systèmes d’acquisition et de stockage de données a également favorisé le développement de ces essais sous vibrations ambiantes L’excitation peut être causée par le vent, le trafic de véhicules ou de piétons par toutes autres charges d’exploitation. Les limites de cette méthode, cependant résident dans la faiblesse des vibrations d’excitation, ce qui conduit dans certains cas à des résultats peu fiables ou erronés quand les signaux sont fortement altérés par les bruits parasites. Ce travail consiste à concevoir un résonateur mécanique ayant des fréquences modulables qui permet d’amplifier des amplitudes des vibrations aux voisinages des fréquences propres de la structure sous essais. Le dispositif est conçu comme plate forme amovible en hauteur sur quatre colonnes qui servira de support pour le capteur des vibrations. Deux essais sur deux bâtiments différents ont démontré le potentiel de la technique à gagner en précision. Ce procédé a été utilisé pour la détermination expérimentale des spectres de plancher pour le calcul parasismique des équipements.