Etude des vibrations induites dans les planchers par la marche de piétons

Abstract

Différentes méthodes peuvent être utilisées afin de déterminer la réponse vibratoire d’une structure. Cependant, certaines d’entre elles nécessitent de poser des hypothèses simplificatrices comme la stationnarité du signal. Actuellement, certaines incertitudes persistent quant au nombre de piétons permettant d’atteindre un état stationnaire ainsi qu’autour des différents paramètres influençant la stationnarité. Ce travail porte donc sur l’étude du comportement vibratoire des planchers sous l’influence de piétons. Il s’articule selon deux grandes phases : une partie expérimentale et une partie de modélisation. Un code Matlab est produit afin de représenter numériquement les différentes prises de mesures. Grâce aux similitudes satisfaisantes entre les résultats numériques et expérimentaux, le code a été validé. Un indice de stationnarité a été défini. Sur base du modèle, les différents paramètres ayant une influence sur l’atteinte d’un état stationnaire ont été déterminés. Il s’agit principalement des paramètres suivants : - la vitesse moyenne des piétons, - les fréquences propres du plancher, - l'amortissement dynamique de la structure, - la taille du plancher et sa proportion utilisée par les piétons, - l'intervalle de temps entre deux piétons entrant sur le plancher. Il a été déterminé qu’un plancher de taille moyenne (10m x 10m) atteint un état stationnaire au plus tard à partir de 15 piétons. Cette observation peut être étendue à des planchers de plus grandes dimensions suivant certaines conditions. Les résultats sont valables pour une vitesse moyenne de marche de 1.65 m/s.