Modélisation des incertitudes sur les vibrations d'origine ferroviaire transmises aux bâtiments
Résumé
De nos jours, les voies ferrées sont proches des zones d'habitations et crée une gène due aux vibrations générées par le trafic ferroviaire dans le bâtiment. Ces vibrations peuvent être représentées par une modélisation numérique. Néanmoins, les résultats ainsi obtenus et les observations expérimentales sont bien souvent différentes. Cela est du aux erreurs commises dans la modélisation , via les paramètres ou les choix de modélisation eux mêmes. Ces erreurs induisent des incertitudes qui peuvent être modélisées par une approches probabiliste. Le système dynamique considéré est constitué d'un sol et d'un bâtiment de six étages posé sur des fondations sur semelles. Dans un premier temps nous construisons une modélisation éléments finis (FEM) pour représenter la structure, ses fondations ainsi que le sol proche des fondations. Le sol lointain est représenté par la méthode des éléments de frontière (BEM). L'excitation du problème est supposée déterministe et correspond ici à une force ponctuelle appliquée en surface du sol proche. En raison du coût numérique des modélisations d'un tel système nous utilisons une méthode d'impédance afin de découpler le sous-systèmes sol+fondations du sous-système bâtiment. L'incertitude sur les paramètres et le modèle peuvent ainsi être ajustées au sous-système considéré. Les incertitudes sur les paramètres et sur la modélisations sont prises en compte via une approche probabiliste paramétrique et non-paramétrique. Celle-ci consiste en la représentation des incertitudes sur les paramètres par des variables aléatoires et des incertitudes sur la modélisation par la théorie des matrices aléatoires. La méthode de Monte Carlo est utilisée pour calculer les grandeurs statistiques des variables aléatoires, c'est à dire les vibrations moyennes des dalles du bâtiment et leurs fluctuations statistiques. La quantification des incertitudes, proposée dans cet article, est illustrée avec un exemple en deux dimensions d'un bâtiment de six étages dont les fondations sont enterrées dans un sol semi-infini.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte