Évaluation de la performance sismique bidirectionnelle des piles de pont rectangulaires au Québec

Ce mémoire étudie le comportement sismique des piles de pont rectangulaires en béton armé soumises à des sollicitations sismiques bidirectionnelles. Les effets de l'angle d'incidence des tremblements de terre sur la réponse dynamique des piles et sur leur performance sismique sont notamment étudiés. D'abord, une analyse comparative des méthodes de modélisation de piles par éléments de fibres est réalisée. Les méthodes de modélisation par éléments de fibres basées sur la force (méthode de flexibilité) et sur les déplacements (méthode de rigidité) sont détaillées et comparées. La principale différence entre les deux méthodes est que la méthode de flexibilité permet de satisfaire l'équilibre des forces en tout point alors que l'équilibre est satisfait au niveau global seulement pour la méthode de rigidité. Pour une géométrie régulière dans le domaine linéaire, les deux méthodes conduisent aux mêmes résultats. Ce n'est pas le cas dans le domaine non-linéaire, car la courbure des éléments basés sur la force n'est pas obligatoirement linéaire, contrairement à celle des éléments basés sur les déplacements. Une étude de cas simple réalisée à l'aide du logiciel SeismoStruct permet de réaliser une comparaison préliminaire des deux méthodes de modélisation. Cette étude comparative montre que les deux méthodes de modélisation peuvent reproduire adéquatement l'enveloppe d'une courbe d'hystérésis force-déplacement d'une colonne soumise à un chargement cyclique. Un seul élément basé sur la force avec plusieurs points d'intégration est requis pour la méthode de flexibilité alors que plusieurs éléments basés sur les déplacements sont requis pour la méthode de rigidité