Investigation numérique des effets d’interaction fluide-sol-structure sur les performances sismiques des réservoirs surélevés

Abstract

Cette thèse a pour but de mener une investigation numérique des effets d'interaction fluide-sol-structure sur les performances sismiques des réservoirs d’eau en béton surélevés. Dans un premier temps, le comportement dynamique linéaire d’un cas de réservoir surélevé est étudié en tenant compte des effets de l’interaction sol-structure et de la masse d’eau stockée. Ensuite, une analyse statique non linéaire pushover est utilisée et la demande sismique du réservoir surélevé est évaluée en utilisant la méthode N2. Enfin, en utilisant une analyse pushover et plusieurs analyses dynamiques incrémentales (IDA) sous l’effet de plusieurs accélérogrammes, les performances et les dommages sismiques, sont étudiés en considérant les effets d’interaction fluide-sol-structure et en tenant compte aussi bien du comportement non linéaire des matériaux constitutifs que du décollement de la fondation. Un indice d’endommagement global basé sur l’allongement des deux périodes, impulsive et convective ainsi que leurs valeurs ultimes est proposé. This thesis aims to carry out a numerical investigation of the effects of fluid-soil-structure interaction on the seismic performance of elevated reinforced concrete water tanks. Firstly, the linear dynamic behaviour of elevated concrete tanks is studied considering the effects of soil-structure interaction and the mass of stored water. Then, nonlinear static pushover analysis is conducted, and the seismic demand of the elevated tank is evaluated using the N2 method. Finally, using a pushover analysis and several incremental dynamics analyses (IDA) under the effect of several accelerograms, seismic performance and damage, are studied by considering the nonlinear behaviour of the constitutive materials as well as the effects of fluid-soil-structure interaction and foundation uplifting. A global damage index based on the lengthening and the ultimate values of the impulsive and the convective periods is proposed