Réponse sismique 3d des évacuateurs de crue sous l'action bidirectionnelle des séismes

RÉSUMÉ; La défaillance d'un ouvrage hydraulique, tel qu'un barrage, un évacuateur de crue ou une écluse, lors d'un évènement extrême tel qu'un séisme peut entraîner des conséquences dévastatrices tant humainement qu'économiquement. Lorsque ces structures sont sollicitées par un tremblement de terre, celles-ci sont également soumises à de fortes pressions hydrodynamiques exercées par le réservoir. Durant le dernier siècle, la caractérisation des effets de l'interaction fluide-structure a été largement étudiée afin de modéliser adéquatement le comportement sismique des systèmes barrage-réservoir. Cependant, l'interaction vanne-réservoir demeure un sujet peu documenté. Effectivement, leur modélisation 3D s'avère complexe puisque plusieurs facteurs tels que le couplage entre l'évacuateur et la vanne, l'interaction fluide-structure et la direction des séismes affectent leur réponse sismique. Ce travail de recherche a pour objectif principal de caractériser le comportement dynamique des vannes d'évacuateur de crue sollicitées par des séismes horizontaux bidirectionnels.

Abstract

Failure of hydraulic structures, such as dams, spillways or locks during earthquakes may lead to devastating economic and environmental losses. Moreover, records from historic events like Koyna (1967) and Chi-Chi (1999) proved their vulnerability to seismic loading. Indeed,when excited dynamically, they must resist additional hydrodynamic pressures from their impounding reservoir. Over the past century, the effects of fluid-structure interaction (FSI)on the seismic response of dam – reservoir systems have been largely studied. However, the available literature characterizing the dynamic behaviour of spillway gates is still limited. Indeed, 3D modelling of those equipment proves to be complex since many factors, such as gate-spillway coupling, gate-reservoir interaction, and the earthquake's direction may affect their seismic response. This work's main objective is to characterize the dynamic behaviour of vertical lift spillway gates when excited by bidirectional horizontal earthquakes.