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Conception des structures avec amortisseurs selon la norme ASCE 7-16 et performance lors de séismes de grande ampleur

L'utilisation de dispositifs de protection sismique se heurte à la difficulté, pour les ingénieurs praticiens, de concevoir des bâtiments équipés de systèmes d'isolation ou d'amortisseurs. Les comités de travail ASCE/SEI, chargés de l'élaboration d'une nouvelle génération de normes pour la conception et la rénovation parasismiques des bâtiments, ont mis à jour les sections pertinentes de ces normes, notamment pour encourager l'utilisation de ces dispositifs. Un guide de conception étape par étape a été élaboré. Suite à ce guide, une analyse incrémentale de quatre modèles de bâtiments en acier à structure métallique renforcée (SMF) a été menée. Le modèle de référence a été conçu conformément aux exigences de résistance et de dérive de la norme ASCE 7-16. Les autres modèles étaient basés sur les dispositions du chapitre 18 de cette même norme. Pour un modèle, la valeur minimale de l'effort tranchant à la base a été utilisée, et pour un troisième, les rapports de dérive ont été davantage limités afin d'améliorer les performances. Des analyses limites inférieures et supérieures, conformément aux exigences de la norme ASCE 7-16, ont été réalisées pour dimensionner les amortisseurs. Les modèles ont ensuite été soumis à une analyse non linéaire incrémentale et les principaux paramètres de réponse ont été évalués. Dans tous les cas, l'utilisation d'amortisseurs a permis de réduire l'articulation des éléments SMF. Il a été constaté que le modèle le plus performant était celui conçu pour 100 % de l'effort tranchant nominal à la base et un amortissement effectif supérieur au minimum : il présentait des performances supérieures, conservant son élasticité lors du séisme de dimensionnement et ne présentant quasiment aucun déplacement résiduel lors de très forts séismes.

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