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Human Induced Vibration of Steel Structures
11/4/2008 RFS2-CT-2007-00033
Comportement dynamique des passerelles
RFS2-CT-2007-00033 2
Sommaire
• Introduction• Comportement sous le passage des piétons• Recherches récentes et en cours• Projet SYNPEX
– Modèles de charge pour le chargement de piétons– Essais de synchronisation forcée sur plateforme vibratoire– Mesures sur site : comportement dynamique, amplitudes de
vibration– Simulations numériques– Contrôle de vibrations
• Recommandations et codes
Som
mai
re
RFS2-CT-2007-00033 3
IntroductionIn
trod
uctio
n
RFS2-CT-2007-00033 4
Introduction• Structures de plus en plus légères, grands élancements,
utilisation de l’acier• Sensibilité des structures aux vibrations en augmentation• La conception déterminée par l’état limite de service : la flèche
et les vibrations, critères importants pour le confort des utilisateurs
Intr
oduc
tion
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Comportement sous le passage des piétons• La synchronisation transversale observé dans les
passerelles Toda (Japon), Solférino (France), Millenium (Angleterre)
Com
port
emen
t so
us le
pas
sage
des
pié
tons
1989, 134m, 0.95Hz 1999, 106m, 0.71Hz 2000, 134m, 0.8, 0.5, 1Hz
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Recherches récentes et encours• France (AFGC, SÉTRA)
2006 - Guide méthodologique• Angleterre (Arup, Flint &Neill,…)
2009 - UK National Annex for Eurocode EN 1991-2• RFCS (RWTH, Ge; SBP, Ge; CTICM, Fr; FEUP, Pt):
SYNPEX; (+TNO, Nl; SCI, Uk; ArcelorMittal, Lu) HIVOSS
2003 - 2006- SYNPEX; 2008 - Guide passerelles piétonnes HIVOSS
• Autres groupes, surtout en Europe
Rec
herc
hes
réce
ntes
et
en c
ours
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Projet SYNPEXAdvanced load models for SYNchronous PEdestrian eXcitation and optimised design guidelines for steel footbridges (2003-2006)•Modèles de charge piéton / groupe / flot
Proj
et S
YNPE
X
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Projet SYNPEX• Synchronisation verticale / transversale
Proj
et S
YNPE
X
RFS2-CT-2007-00033 9
Projet SYNPEX• Mesure de comportement dynamique et réponse,
corrélation avec modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
0
1
2
3
4
5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
Max imum bridge response (g)
Deg
ree
of d
isco
mfo
rt
Strongly disturbing
Perceptible
Imperceptible
Disturbing
Slightly disturbing
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Projet SYNPEX• Mesure de comportement dynamique et réponse,
corrélation avec modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
0123456789
10
0 5 10 15 20 25 30 35No. of persons
Ver
tical
pea
k ac
cele
ratio
n (m
/s2 )
FEUP
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Projet SYNPEX• Mesure de comportement dynamique et réponse,
corrélation avec modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
Stuttgart Fairground
Car ParkRote Wand
0 1M 2M 3M 4M1P2P3P4P
abc
4P-a
3P-c 2P-c
2P-a 1P-a
0-c
0-a
1M-c 2M-c
2M-a 3M-a
4M-c
1P4P 3P 2P 2M0 1M 4M3M
cba
42,40
3,70 2,50 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 2,50 3,70
1P-c
Accelerometer
Impact Load
f = 1,00 Hz f = 1,19 Hz f = 1,985 Hz-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
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Projet SYNPEX• Mesure de comportement dynamique et réponse,
corrélation avec modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
Course FlotVandalisme
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Projet SYNPEX• Mesure de comportement
dynamique et réponse, corrélation avec modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
Synchronisation transversale sur la passerelle de Coimbra, f=0,9Hz
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 50 100 150 200Número de pessoas
Ace
lera
ção
máx
ima
(m/s2 )
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Projet SYNPEX• Simulations numériques pour le développement et la
calibration des modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
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Projet SYNPEX• Simulations numériques pour le développement et la
calibration des modèles de charge
Proj
et S
YNPE
X
Qj
Φi(x)
} n
Qj n’/n
Φi(x)
} n’
Modélisation d’un flot de n piétons par un flot équivalent de n´piétons, tous en phase, à la même fréquence et répartis le long de la passerelle
Développement d’un modèle spectral équivalent d’un dégrée de liberté
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Projet SYNPEX• Contrôle de vibrations :recherche concernant l’amortissement et les systèmes de contrôle,
basée surtout dans les ADA et les amortisseurs visqueux
Proj
et S
YNPE
X
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PartnersRec
omm
anda
tions
Portugal France Germany Germany
Luxembourg Netherlands United Kingdom
SYNPEX
⇒Guide pour le dimensionnement des passerelles piétonnes:
http://www.stb.rwth-aachen.de/projekte/2007/HIVOSS/download.php
Human Induced Vibration of Steel Structures
11/4/2008 RFS2-CT-2007-00033
Questions & Réponses