Contribution à l'adaptabilité de l'analyse en poussée progressive (Pushover) pour le calcul sismique capacitif

Abstract

Au cours des dernières années, les procédures statiques non linéaires (NSPs : Nonlinear Static Procedures) ont connu un essor considérable en tant qu'outil efficace dans la pratique de la conception sismique basée sur la performance. Cela a été soutenu par des études approfondies de corroboration qui ont démontré leur efficacité dans l'estimation de la réponse sismique des structures régulières. Malgré les nombreuses améliorations apportées aux versions conventionnelles des NSPs, leur utilisation pour évaluer la réponse sismique des structures irrégulières et de grande hauteur est toujours difficile; elles restent incapables de prédire avec une précision suffisante la réponse sismique de ce type de structures. Dans cette thèse, une procédure pushover Upper-Bound non-adaptative améliorée (IUB : Improved Upper-Bound) pour l'évaluation sismique des structures planes est proposée, visant à améliorer la précision des méthodes existantes dans la prédiction du comportement sismique des bâtiments à grande hauteur. La nouveauté de cette proposition s'appuie sur l'ajustement du modèle de charge latérale de la méthode pushover UB appliquée aux structures de grande hauteur. La performance de la procédure est évaluée en analysant des bâtiments en acier ayant neuf, douze, quinze et vingt niveaux. Les résultats de l'IUB sont comparés à ceux de la méthode de capacité spectrale (CSM : Capacity Spectrum Method), de l'analyse modale pushover (MPA : Modal Pushover Analysis), l'analyse pushover UB, l'analyse pushover UB Modifiée (MUB) et de l’analyse dynamique non linéaire temporelle (NTHA : Nonlinear Time History Analysis). Une deuxième procédure d'analyse statique non linéaire est proposée dans le but de prendre en compte les effets des modes supérieurs, ainsi que les changements progressifs des caractéristiques dynamiques des structures lors de la réponse inélastique. Dans cette procédure, le modèle de chargement appliqué est calculé à l'aide de la méthode UB est mis à jour à chaque étape de l’analyse en considérant uniquement les deux premiers modes de vibration, et corrigé en combinant ce modèle de chargement avec une distribution de charge uniforme. La précision de cette procédure adaptative (AUB : Adaptive Upper-Bound) proposée est évaluée à l'aide de quatre bâtiments à ossature en acier. Les résultats de l'AUB sont comparés à ceux de l'analyse pushover UB, de l'analyse MPA, de la procédure DAP (Displacement-Based adaptive Pushover) et de l'analyse NTHA. Dans la plupart des cas, les deux procédures proposées ont abouti à des résultats très proches de ceux obtenus par la NTHA.