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Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Méthodes numériques pour le calcul à la rupture des structures de génie civil

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Jeremy Bleyer

Résumé

This work aims at developing efficient numerical tools for a more rational and less empirical assessment of civil engineering structure collapse relying on the use of the yield design theory. Static and kinematic approaches of the yield design theory can be formulated as convex optimization problems and efficiently solved using recently developed conic programming solvers. The discretization of both approaches requires dedicated finite-elements ensuring their lower and upper bound status, enabling to bracket the structure limit load. In this paper, we discuss the case of thin shell structures and, in particular, the formulation of their strength criterion expressed in terms of generalized forces. The potentialities of the yield design approach are then illustrated on a complex civil engineering problem : the Paris-Austerlitz railway station canopy. By coupling the previously mentioned finite-elements to a homogenization procedure , this structure margin of safety with respect to design norms is quantified.
Ce travail tente de développer des outils numériques efficaces pour une approche plus rationnelle et moins empirique du dimensionnement à la ruine des ouvrages de génie civil à travers l'utilisation de la théorie du calcul à la rupture. Grâce au développement, relativement récent, de solveurs de programmation conique, les approches statiques et cinématiques du calcul à la rupture peuvent être formulées comme un problème d'optimisation convexe et résolues de manière très efficace. La discrétisation des deux approches du calcul à la rupture nécessite le développement d'éléments finis dédiés permettant de conserver leur statut de borne inférieure et supérieure afin d'encadrer la charge limite de la structure. Dans cet article, nous discutons du cas des structures de coques minces et, en particulier, de la formulation d'un critère de résistance exprimé en termes d'efforts généralisés. Les potentialités de l'approche par le calcul à la rupture sont illustrées sur un exemple complexe d'ingénierie civile : la marquise de la gare d'Austerlitz. En couplant les éléments finis développés à une procédure d'homogénéisation, la marge de sécurité de cette structure vis-à-vis d'un dimensionnement réglementaire est quantifiée.
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Dates et versions

hal-01625645 , version 1 (27-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01625645 , version 1

Citer

Jeremy Bleyer. Méthodes numériques pour le calcul à la rupture des structures de génie civil. CFM 2017 23ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2017, Lille, France. ⟨hal-01625645⟩
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