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Réponse dynamique et sismique 3D des évacuateurs de crue: Effets de la flexibilité des vannes et de l'interaction fluide-structure

Carl Gazarian-Pagé

Masters thesis (2014)

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Cite this document: Gazarian-Pagé, C. (2014). Réponse dynamique et sismique 3D des évacuateurs de crue: Effets de la flexibilité des vannes et de l'interaction fluide-structure (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1420/
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Abstract

RÉSUMÉ Cela fait maintenant plusieurs décennies que les chercheurs dans le domaine du génie civil s'intéressent aux effets de sollicitations de nature dynamique ou sismique sur les structures hydrauliques comme les barrages, les évacuateurs de crue, les vannes et les écluses. Bien que plusieurs chercheurs aient contribué au fil des ans à l'avancement des méthodes d'analyse des problèmes d'interaction fluide-structure en génie civil, leurs travaux se concentrent dans la majorité des cas sur les barrages poids et les barrages voûte vibrant en contact avec un réservoir. Les structures comme les évacuateurs de crue ont fait l'objet d'une quantité limitée d'études dans la littérature. La complexité des structures composites comme les évacuateurs de crue fait en sorte que leur modélisation doit, dans la grande majorité des cas, se faire en trois dimensions. L'élaboration de tels modèles peut toutefois s'avérer très complexe et coûteuse, ce qui pousse les ingénieurs de la pratique à employer des méthodes simplifiées de calcul adoptant un ensemble d'hypothèses dont la validité n'a pas encore été établie dans la littérature pour la cas précis des évacuateurs de crue. Ce travail présente, dans un premier temps, une nouvelle formulation analytique simplifiée 3D tenant compte des effets 3D de l'interaction fluide-structure. La méthode est validée par le biais d'une comparaison avec la méthode des éléments finis couplée et est ensuite employée pour la réalisation d'une étude paramétrique des effets 3D de l'interaction fluide-structure dans des systèmes simples mur-réservoir.----------ABSTRACT Over the past few decades, researchers in the field of civil engineering have studied the effects of dynamic and seismic excitations on hydraulic structures such as dams, spillways, water gates and canal locks. While many researchers have contributed to advancements in the analysis of fluid-structure interaction problems in civil engineering, most of these works are focused mainly on gravity and arch dams vibrating in contact with a reservoir. Research focusing on structures such as gated spillways has been limited in the literature. The complexity of composite structures such as gated spillways is such that they must, in most cases, be modelled in three dimensions. The development of such models can however prove to be prohibitively complex and costly, forcing practising engineers to use simplified methods of analysis making a series of assumptions, the validity of which has not yet been established in the literature for the special case of gated spillways. This work first presents a new simplified analytical method in three dimensions taking into account the 3D effects of fluid structure-interaction. The method is validated against the coupled finite elements method and is then used to conduct a parametric study of 3D fluid structure interaction-effects in simple wall-reservoir systems.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de mathématiques et de génie industriel
Dissertation/thesis director: Najib Bouaanani
Date Deposited: 23 Jul 2014 15:22
Last Modified: 27 Jun 2019 16:48
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/1420/

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