v2.05.103 SDLX103 – Interaction structure - sol - structure entre deux bâtiments enfouis#
Résumé:
Ce test contribue à la validation du chaînage code_aster -MISS3D par la méthode fréquentielle de couplage. Il représente un cas type de couplage par le sol entre 2 bâtiments enfouis, c’est-à-dire un cas d’interaction structure-sol-structure. On teste 2 bâtiments jumeaux représentés chacun par un modèle 1D de type modèle-brochette, enfoncés chacun de \(\mathrm{5m}\) dans un sol stratifié. Une force harmonique, de module constant pour chaque fréquence comprise entre \(0,1\mathit{Hz}\) et \(20\mathit{Hz}\) , est imposée au sommet d’un des bâtiments.
On teste le module de la réponse directe en haut du bâtiment excité ainsi que le module de la réponse couplée en haut du bâtiment adjacent par rapport aux valeurs obtenues lors d’un programme d’essais sur des structures représentatives de bâtiments nucléaires soumis au risque sismique: le programme NUPEC [bib1]. La concordance entre calculs et essais est très satisfaisante.
Solution de référence#
Résultats de référence#
On teste le maximum du module de la réponse directe en haut du bâtiment excité ainsi que le maximum du module de la réponse couplée en haut du bâtiment adjacent par rapport aux valeurs obtenues lors d’un programme d’essais sur des structures représentatives de bâtiments nucléaires soumis au risque sismique: le programme NUPEC [bib1].
Les résultats des calculs ont fait l’objet d’une étude détaillée.
Références bibliographiques#
KITADA & al: «Models test on dynamic structure-structure interaction of nuclear power plant buildings”. Nuclear Engineering and Design 192 (1999) 205-216.
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
Les caractéristiques utilisées et le maillage sont ceux déduits des données de la v2.05.103-probleme-reference.
Caractéristiques du maillage#
Le maillage fourni à code_aster contient des mailles de type SEG2 pour modéliser la structure bâtiment avec des éléments de poutre et des mailles de types QUAD4, TRIA3 pour modéliser la fondation avec des éléments DKT. Il est important d’avoir orienté les éléments de surface de la fondation avec normale rentrant dans le sol. Les mailles des parois latérales représentant l’enfoncement sont engendrées par la même génératrice verticale comme l’exige MISS3D.
Résultats de la modélisation A#
Valeurs testées#
Les valeurs testées concernent le module de la réponse maximale directe au sommet du bâtiment excité (point \(\mathit{A1}\) ) et le module de la réponse maximale couplée au sommet du bâtiment voisin (point \(\mathit{B1}\) ).
Identification |
Référence |
Aster |
Différence |
\(\mathit{MYA1}\) (\(12.5\mathit{Hz}\) ) |
27.583 |
29.123 |
5.6 % |
\(\mathit{MYB1}\) (\(12.5\mathit{Hz}\) ) |
18.048 |
19.259 |
6.7 % |
Synthèse des résultats#
Les allures des variations des modules des réponses calculées au sommet de chaque bâtiment, (réponse directe et réponse couplée, respectivement en bleu et vert) sont représentées sur le même graphe que celles obtenues par le programme d’essais NUPEC (respectivement en rouge et noir). La concordance entre calculs et essais est très satisfaisante avec un écart relatif autour de 6%.
Fig. 498 Evolutions calculées et mesurées du module des réponses directe et couplée à l’excitation harmonique en fondation enterrée dans la direction \(Y\) .#