Développement d'un modèle hystérésis pour les panneaux de contreventement en profiles d'acier formes à froid

Abstract

Les panneaux de contreventement en profilés d’acier formés à froid (CFS-SWP) sont les principaux éléments de contreventement qui résistent aux forces latérales dans les bâtiments en CFS. Ces derniers sont constitués de cadres en profilés formés à froid (Framing) sur lesquels sont attachés des plaques en acier ou en bois au moyen d’éléments de fixation (vis). Les procédures complexes d'analyse et de conception liées au nombre important d’éléments minces localement instables et ayant différents modes de rupture, exigent une étude précise du comportement sismique. Les essais au laboratoire constituent un bon outil à utiliser afin de prévoir leur performance durant des événements sismiques, ces essais sont généralement très onéreux et laborieux. Par conséquent, un modèle à l’échelle du panneau, capable de reproduire aussi fidèlement que possible la relation entre l’effort tranchant et le déplacement latéral du SWP soumis à un chargement quasi-statique ou dynamique est d’une importance primordiale. Dans ce mémoire, un modèle hystérésis tenant en compte la dégradation de la résistance et de la rigidité, ainsi que l’effet de pincement a été développé. Les paramètres du modèle sont évalués en fonction des caractéristiques physiques et mécaniques du panneau, ce dernier a été intégré dans le logiciel de modélisation par éléments finis OpenSees au moyen d’une librairie dynamique DLL (Dynamic Link Library). Le modèle ainsi développé a été validé par les données expérimentales disponibles dans la littérature, une concordance acceptable a été atteinte. Afin d’examiner la performance sismique d’un système de contreventement en CFS à multi-étages, plusieurs analyses dynamiques non-linéaires ont été effectuées, les résultats ont montré que les systèmes de contreventement élancés se comportent plus en flexion qu’en cisaillement.