ANALYSE DES PORTES D’ECLUSE SOUS SOLLICITATION

Abstract

Le but de ce travail de fin d’études est d’établir des procédures d’analyse pour les structures hydrauliques mobiles soumises à un tremblement de terre. Le cas particulier de la porte aval d’une écluse est traité en détails. La première partie du travail s’attache au calcul analytique des pressions hydrodynamiques qui agissent sur la porte durant un séisme. Pour cela, les portes du sas sont idéalisées comme des structures parfaitement rigides, ce qui signifie que le calcul de la pression est fait sans tenir compte de l’interaction fluide-structure. En résolvant l’équation de Laplace avec les conditions limites appropriées, il est possible d’obtenir des expressions analytiques des pressions hydrodynamiques s’exerçant sur la structure. Il est important de remarquer que deux calculs ont été réalisés. Le premier représente l’action de l’eau présente dans le sas tandis que le second modélise les effets dynamiques dans le bief. Ces deux situations sont différentes à priori étant donné le ballottement qui peut s’installer dans le premier cas. Par la suite, la question de l’interaction fluide-structure est envisagée de façon analytique et numérique. Dans ce second cas, on procède alors par masses ajoutées. Dans un deuxième temps, une fois que les sollicitations sont déterminées, celles-ci sont appliquées à un cas concret. Deux façons de procéder ont été envisagées : une analyse spectrale et une analyse temporelle. Celles-ci ont été réalisées au moyen des logiciels éléments finis FINELG et ANSYS . Elles ont permis de dégager des conclusions quant à la prise en compte des effets du ballottement, de l’interaction fluide-structure, de la présence d’eau dans les biefs,... afin de déduire finalement une procédure d’analyse adéquate.