dimensionnement passerelle piét_Part2_ML

Dimensionnement des passerelles piétonnes Guide et Document de base

Human Induced Vibration of Steel Structures

30/10/2008

RFS2-CT-2007-00033

Contenu

Dimensionnement des passerelles piétonnes – Guide

• Evaluation des propriétés dynamiques des passerelles piétonnes • Contrôle de la vibration • Conclusions

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2

Evaluation des propriétés dynamiques

Evaluation des propriétés dynamiques • L’essai dynamique est nécessaire – en cas de doute – lorsque les amortisseurs doivent être installés Amortissement Coimbra : 1% Mesuré : 0.5% Amortissement Guarda : 1% Mesuré : 1.6%

P(t ) = F (t ) × n'×ψ

Simplifications de modélisation RFS2-CT-2007-00033

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Evaluation des propriétés dynamiques

Essais d’identification (Niveau1)

• Identification des fréquences et modes de vibration (essais de vibration ambiante) 1

1a 2

3

4

4a

5

6

8

6a 7

10

9

11

12

13

14

15

16

17

Média dos valores singulares normalizados

20.0

0.91

1.54

1.88

10.0

3.36

3.57

4.44

3.83

2.05 3.18

1.95 0.0

2.54

4.28

2.88

5.02

5.62

-10.0 -20.0 -30.0 SV1

SV2

SV3

SV4

-40.0 0.0

1.0

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2.0

3.0 Frequência (Hz)

4.0

5.0

6.0

4

Evaluation des propriétés dynamiques

Essais d’identification (Niveau1)

• Identification des fréquences et modes de vibration (essais de vibration ambiante) Banzo Norte-t

0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 -0.0005 -0.001 -150

Banzo Norte-t

Modo 1: fexp=0.91Hz; fnum=0.93Hz

Banzo Sul-t

Modo 2: fexp=1.54Hz; fnum=1.55Hz

Banzo Sul-t

Banzo Norte-v

0.004

Banzo Norte-v

Banzo Sul-v

0.003

Banzo Sul-v

Experimental-t

0.002

Experimental-t

Experimental-v

0.001

Experimental-v

0 -0.001

-100

-50

0

50

100

150

200

-0.002 -150

-100

-50

Modo 3: fexp=1.95Hz; fnum=1.97Hz 0.002

0.002

0.001

0.001 Banzo 0 Norte-t -0.001 Banzo Sul-t -0.002 Banzo Norte-v

Experimental-t

-100

-50

0

50

Compriment o (m)

50

100

150

200

Modo 4: fexp=1.88Hz; fnum=1.99Hz

0.003

-0.003 Banzo Sul-v -150 Experimental-v

0

Comprimento (m)

Comprimento (m)

100

150

200

0 Banzo Norte-t -0.001 Banzo Sul-t -0.002 Banzo Norte-v -0.003Banzo Sul-v -150 -100 Experimental-t Experimental-v

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-50

0

50

100

150

200

Compriment o (m)

5

Evaluation des propriétés dynamiques

Essais d’identification (Niveau1)

• Identification des fréquences et modes de vibration (essais de vibration forcée)

- Charactérisation

du systeme amorti - Vérification du comportement des ADA RFS2-CT-2007-00033

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Evaluation des propriétés dynamiques

Essais d’identification (Niveau1)

• Identification des taux d’amortissement (essais de vibration libre) Aceleração Vertical, Secção 10 Aceleração (g) 0.03

0.025

y = 0.03092e-0.05119x R2 = 0.99645

0.02

0.015 0.01

0.005 0 0

10

20

30

40

50

Tempo (s)

Aceleração (g)

Aceleração vertical, Secção 10

1.2E-01 9.0E-02 6.0E-02 3.0E-02 0.0E+00 -3.0E-02 -6.0E-02 -9.0E-02 -1.2E-01 0

15

30

45

60

75 Tem po (s)

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90

105

120

135

150

7

Evaluation des propriétés dynamiques

Essais de performance (Niveau 2)

• Mesure de la réponse ambiante pour l’identification des fréquences critiques • Identification des taux d’amortissement Axis

2

3

5

6

7

9

Vertical Transversal

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Evaluation des propriétés dynamiques

Essais de performance (Niveau 2)

• Mesure de la réponse induite par 1 piéton / 1 groupe de piétons / 1 flot de piétons

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9

(Niveau 2)

• Mesure de la réponse induite par 1 flot de piétons Formule Millenium

8πξM NL = k 1.4 1.2

2

Aceleração máxima (m/s )

Evaluation des propriétés dynamiques

Essais de performance

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

50

100

150

200

Número de pessoas

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Contrôle de la vibration Contrôle de la vibration

• Modification de masse (p.ex. remplacement d’un tablier en caillebotis par une dalle mixte acier-béton)

• Modification de fréquence (seulement avec une différente conception de l’ouvrage)

• Modification de l’amortissement (p.ex. choix d’un garde-corps avec des éléments dissipatifs, élastomères interposés entre les éléments de tablier et les appuis)

• Ajout de systèmes de dissipation actifs / passifs (p.ex. amortisseurs visqueux, amortisseurs dynamiques accordées (ADA)) RFS2-CT-2007-00033

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Contrôle de la vibration Amortisseurs visqueux

Contrôle de la vibration

•

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• Amortisseurs dynamiques accordés (ADA) – Masses reliées à la structure par des ressorts et des amortisseurs disposés en parallèle – Mouvement relative entre la structure et les ADA produit une dissipation d’énergie m2

x 2( t )

ADA c2

Pont

4.00E-05 C/ TMD

k2 m1 F (t )

x 1( t )

Deslocamento (m)

Contrôle de la vibration

Contrôle de la vibration

3.00E-05

S/ TMD

2.00E-05 1.00E-05 0.00E+00

c1

0

k1

1

2

3

4

5

6

Frequência (Hz)

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Contrôle de la vibration

Contrôle de la vibration • Amortisseurs dynamiques accordés (ADA) Rapports usuels de masses : 1%- 10% (masse modale) Coimbra : 15 tonnes, mode transversal

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Contrôle de la vibration

Contrôle de la vibration • Amortisseurs dynamiques accordés fluides – – – –

Pour les vibrations transversales Bas coût Fluide avec comportement non linéaire Volume plus important

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Conclusion

Dimensionnement des passerelles piétonnes- Guide et Document de base • Le Guide HiVoSS développé au sein d’un Projet Européen FRCA est basée sur : – – – –

Les recommandations et règlements existants Des essais pour l’identification de la synchronisation forcée Des mesures sur différentes passerelles piétonnes Des études numériques

• Le Guide HiVoSS aide le maître d’œuvre et le maitre d’ouvrage dans la définition des situations de projet : classe de trafic + classe de confort • Le Guide présente une méthodologie d’application simple, mais aussi des procédures d’analyse plus complexes • Il est disponible gratuitement Google pour le projet RFCS “HiVoSS” RFS2-CT-2007-00033

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11/4/2008

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