Nouvelles techniques pratiques pour la modélisation du comportement dynamique des systèmes eau-structure

L'´etude des comportements dynamique et sismique des ouvrages hydrauliques est, comme pour les structures conventionnelles, primordiale afin d'assurer la protection des vies humaines. Elle a aussi pour objectif de limiter les dommages structuraux que peut engendrer un tremblement de terre et d'´eviter le cas de rupture ou d'effondrement. Ces structures particulieres subissent non seulement les d´eplacements impos´ees par les secousses sismiques, mais aussi ceux induits par les forces hydrodynamiques g´en´er´ees par l'interaction fluide-structure. Cette th`ese passe en revue les diff´erentes m´ethodes complexes et simplifi´ees existantes permettant l'analyse dynamique d'ouvrages hydrauliques. En ce qui concerne les m´ethodes complexes,une attention particuli`ere est consacr´ee aux difficult´es li´ees `a leur utilisation. Parmi celles-ci, nous insisterons sur la mod´elisation des conditions aux fronti`eres transmettantes ermettant de simuler num´eriquement l'effet de la g´eom´etrie semi-infinie du r´eservoir. En d´eveloppant une proc´edure pour estimer l'erreur qu'induisent les conditions existantes, nous montrons que celles-ci peuvent avoir un effet tr`es important sur le comportement dynamique des structures en contact avec de l'eau. Pour les besoins des ing´enieurs-praticiens, des m´ethodes simplifi´ees sont n´ecessaires afin de v´erifier le comportement dynamique des ouvrages en contact avec de l'eau. La revue des m´ethodes simplifi´ees existantes montre que celles-ci sont bas´ees sur de nombreuses simplifications qui peuvent affecter la qualit´e des r´esultats. L'un des objectifs de cette th`ese a ´et´e de d´evelopper des m´ethodes simplifi´ees plus performantes que celles existantes. Une premi`ere m´ethode a ´et´e mise au point pour la r´ealisation d'une analyse spectrale de ces ouvrages. Pour son d´eveloppement, il a ´et´e n´ecessaire de proposer une m´ethodologie pour le calcul pr´ecis de la p´eriode fondamental d'un syst`eme eau-structure. Nous montrons que cette nouvelle proc´edure est facilement programmable, avec un temps de calcul instantan´e, et que celle-ci donne d'excellents r´esultats lorsque compar´ee `a des m´ethodes complexes.