Contribution à l'étude des chargements fluides sur des obstacles non profilés fixes ou mobiles : Application aux tabliers de pont

AMANDOLESE

Type de document
THESE
Langue
français
Auteur
AMANDOLESE
Résumé / Abstract
L'étude du comportement dynamique des ponts de grande portée soumis aux effets du vent se structure traditionnellement autour d'une analyse dynamique de l'ouvrage faisant appel à des modèles de chargement fluide qui introduisent des coefficients (stationnaires et instationnaires) identifiables par des essais en soufflerie. Bien que très largement utilisés, ces modèles d'action du vent et en particulier les modèles des forces aéroélastiques qui rendent compte, sous la forme d'amortissement et de rigidité ajoutés, de mécanismes d'adaptation de l'écoulement au mouvement de l'obstacle, sont mal connus. Dans ce contexte, les travaux décrits dans ce mémoire concernent l'étude des mécanismes fluides bidimensionnels mis en jeu autour d'obstacles non profilés fixes ou en mouvement de tangage forcé sous l'écoulement uniforme. Une étude comparée du champ de pression surfacique instationnaire mesuré en soufflerie sur maquettes et des résultats numériques obtenus avec un solveur fluide des équations de Navier-Stokes en maillage mobile est présentée pour deux profils rectangulaires de ratio 4 et 8 et pour le profil trapézoïdal d'un avant projet du viaduc de Millau. La technique P.O.D (Décomposition Orthogonale Propre) est utilisée en complément d'une analyse spectrale pour expliciter les mécanismes tourbillonnaires mis en jeu autour des profils fixes et en mouvement de tangage forcé harmonique et pour discuter de l'influence de ces mécanismes sur le chargement résultant et les modèles simplifiés d'interaction. Sur la base des résultats numériques et expérimentaux, l'influence de la géométrie de l'obstacle et des caractéristiques vibratoires du mouvement (vitesse réduite, amplitude) sur la réponse de l'écoulement et le chargement résultant sont également étudiés. La thèse conclut en précisant les conditions d'utilisation de simulations numériques pour l'étude de la physique des grandes échelles de l'écoulement qui dominent le chargement fluide.
Editeur
ECOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSEES - ENPC

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