Évaluation de la réponse sismique des structures annexes aux barrages-poids au moyen de la méthode de l'accélérogramme modifié

The evaluation of the seismic behaviour of gravity dam appurtenant structures is of major importance both in the preliminary design stage and in the studies of their rehabilitation. This evaluation is complex especially when considering dam-reservoir interaction. The modified accelerogram method (MAM) is one of the simplified techniques that can be used to account for fluid-structure interaction and simplify the verification of the dynamic behavior of structures attached to gravity dams. This work presents a linear dynamic analysis of a dam-reservoir system subjected to three earthquakes of different frequency contents, using the finite element method. The results of the analyzes are examined in terms of the floor spectrum which is an important element in the verification of the structures annexed to the gravity dams. First, the reservoir is modeled by fluid elements to consider the hydrodynamic loads generated by the fluid-structure interaction. The seismic excitation that the dam-reservoir system undergoes is defined by an original input accelerogram. This is then replaced by a new input accelerogram modified using MAM and applied to a single dam without reservoir to take into account the fluid-structure interaction.

Résumé

L'évaluation du comportement sismique des structures annexes aux barrages-poids est d'une grande importance aussi bien dans l'étape de la conception préliminaire que dans les études de leur réhabilitation. Cette évaluation se complexifie lorsque le barrage est en contact avec l'eau. La méthode de l'accélérogramme modifié (MAM) est l'une des méthodes simplifiées développées au fils des années pour prendre en compte l'interaction fluide structure et simplifier la vérification du comportement dynamique des structures annexes aux barrages-poids. Ce mémoire présente une analyse linéaire dynamique d'un système barrage-réservoir soumis à trois séismes de contenu fréquentiel différent, en employant la méthode des éléments finis. Les résultats des analyses sont examinés en termes de spectre de plancher qui est un élément important dans la vérification des structures annexes aux barrages-poids. Dans un premier temps, le réservoir est modélisé par des éléments fluides pour considérer les charges hydrodynamiques générées par l'interaction fluide-structure. L'excitation sismique que le système barrage-réservoir subit est défini par un accélérogramme d'entrée d'origine. Celui-ci est par la suite remplacé par un nouvel accélérogramme d'entrée modifié en utilisant la MAM et appliqué à un barrage seul sans réservoir afin de tenir compte de l'interaction fluide-structure.