Modélisation de la réponse au vent des grands ponts par la méthode des éléments finis

摘要

A finite element model of the response of flexible bridges to turbulent winds that takes into account the aeroelastic interactions between air flow and structural movement, encompassing the case of non-proportional structural damping matrices, is presented. Special attention has been paid to introducing turbulence via so-called aerodynamic admittance functions. Aeroelastic stability will be considered herein and an algorithm for computing critical flottor speeds proposed. The linear theory of random vibrations will then be used for evaluating the response to turbulent wind over the frequency domain. Within the time domain, aeroelastic forces are modeled by means ofindi-cal functions. The equations describing fluid-structure system movement are thus to be integrated numerically over time. The various methods developed have been included in a dedicated CESAR-LCPC computation code module and their application to the study of wind response on a complete bridge model will be shown.%Une modélisation par éléments finis de la réponse au vent turbulent des ponts souples prenant en compte les interactions aéroélastiques entre l'écoulement de l'air et le mouvement de la structure et incluant le cas de matrices d'amortissements structurales non proportionnelles est présentée. Un soin particulier est apporté à l'introduction de la turbulence au travers des fonctions dites d'admittance aérodynamique. La stabilité aéroélastique est considérée et un algorithme de calcul des vitesses critiques de flottement est proposé. La théorie linéaire des vibrations aléatoires est introduite pour évaluer la réponse au vent turbulent dans le domaine de la fréquence. Dans le domaine du temps, les forces aéroélastiques sont modélisées par l'intermédiaire de fonctions indicielles. Les méthodes et algorithmes développés ont été implantés dans CESAR-LCPC. Une étude numérique de la réponse au vent sur un modèle de pont est présentée.