Analyse des pressions de vent sur les éléments de façade

Abstract

Une nouvelle génération d’immeubles élevés se dresse à l’échelle mondiale. Chaque nouveau projet relève les défis associés à la grande hauteur. La conception des éléments de façade nécessite la détermination des facteurs de pointe et des pressions extrêmes. Les mesures en soufflerie sont un procédé pour évaluer les pressions induites sur les façades par le vent. L’augmentation de la précision des instruments de mesure permet de pointer des pics locaux de pression fortement négative. Bien que négligeables en terme d’échelle spatiale par rapport l’ensemble de la structure, ces effets impulsionnels ne peuvent être omis dans le cadre de la conception structurelle. La pression du vent sur les éléments de façade peut s’avérer fortement non-gaussienne et met en évidence différents modes. Rigo et al. (2018) proposent une méthode de décomposition des différentes contributions du flux de vent basée sur le mixture model (Cook, 2016). L’évaluation du facteur de pointe en séparant les modes permet de sélectionner le processus d’intérêt dans la queue de la distribution. Il permet de procéder à l’étude statistique sur les modes décomposés. La valeur de dimensionnement équivaut à la résultante des pressions du vent sur les surfaces. Lawson (1980) définit une méthodologie pour calculer la pression moyenne surfacique en filtrant la pression locale à l’aide d’un filtre à moyenne mobile de période T = KL/V . Amerio (2017) présente une étude exhaustive des effets des pressions de vent. Il propose de trouver une méthodologie pour évaluer ce coefficient K. Cependant, les résultats et l’équation TVL ne transcrivent pas une situation identique. Ce mémoire propose une vue plus détaillée des effets des pressions de vent sur les éléments de façade. Pour cela, l’estimation des facteurs de pointe se fait en séparant les différentes contributions du vent et en travaillant localement sur les modes d’intérêt puis globalement sur toute la structure. La principale contribution du document est d’identifier la corrélation spatiale sur les phénomènes rapides du vent et de quantifier l’étendue spatiale de ceux-ci. Ce travail a pour but d’approfondir et de prendre part à l’amélioration des connaissances sur le comportement spatial des pressions de vent sur les éléments de façade.