Détails du sujet
Sujet : « ANALYSE COMPARATIVE ET OPTIMISATION DES SOLUTIONS D'AMORTISSEMENT SISMIQUE PASSIVES ET POTENTIELLEMENT ACTIVES POUR LES BATIMENTS DE GRANDE HAUTEUR A GOMA : CAS D'UN BATIMENT R+9 A USAGE COMMERCIAL »
Résumé
Auteur : MUHINDO MUSITU
Niveau: TECH2
Département: Genie civil
Année Ac: 2024-2025 , | 2025-07-12 20:50:07
Mots clés
Analyse comparative, Optimisation, amortissement sismique, bâtiment
Intérêt
Ce travail vise :
1. Une compréhension approfondie des mécanismes de réponse sismique des gratte-ciel et du fonctionnement des différents systèmes d'amortissement.
2. Une comparaison détaillée de l'efficacité et des limites des solutions d'amortissement étudiées.
3. Des modèles numériques validés pour l'analyse de la performance sismique des constructions à grande hauteur avec systèmes d'amortissement.
4. Des recommandations pratiques pour les ingénieurs et concepteurs concernant le choix, le dimensionnement et l'intégration des systèmes d'amortissement dans les projets de constructions à grande hauteur en zone sismique.
5. Une contribution à l'amélioration de la résilience des infrastructures urbaines face aux risques sismiques.
Problématique
La problématique de ce travail de recherche est d'analyser et de comparer l'efficacité de différentes technologies d'amortissement des vibrations (passives, actives, semi-actives ou hybrides) spécifiquement appliquées aux constructions de grande hauteur qui sont les plus vulnérables en cas de tremblements de terre et pouvant causer les pertes humaines et matérielles énormes en de destruction. Il s'agira d'identifier les solutions les plus performantes, d'étudier leur intégration architecturale et structurelle, et d'explorer les pistes d'optimisation pour garantir la résilience des bâtiments de grande hauteur face aux tremblements de terre.
Plan provisoire
Introduction Générale
1. Contexte
2. Problématique et Justification du Choix du Sujet
3. Objectifs de l'étude
4. Hypothèses
5. Méthodologie
6. Subdivision du travail
Chapitre 1 : Revue de la Littérature et état de l’art
1.1. Contexte sismologique et géotechnique de Goma
1.2. Généralités sur la conception parasismique
1.3. Systèmes d'amortissement sismique passifs
1.4. Systèmes d'amortissement sismique actifs et semi-actifs
1.5. La dynamique des structures
Chapitre 2 : Modélisation et Méthodologie d'Analyse
2.1. Présentation du cas d'étude : Bâtiment R+9 à usage commercial
2.2. Traitement des données sismiques
2.3. Modélisation numérique des structures
2.4. Méthodes d'analyse utilisées
3.5. Scénarios d'étude
Chapitre 3 : Analyse Comparative des Performances Sismiques
3.1. Résultats de l'analyse du bâtiment de référence
3.2. Performance des systèmes d'amortissement passifs
3.3. Performance des systèmes d'amortissement actifs
3.4. Analyse coût-bénéfice et faisabilité technique
3.5. Synthèse comparative des solutions
3.6. Optimisation et Recommandations
Conclusion Générale
Hypothèses
1. La région de Goma est soumise à une activité sismique significative, ce qui justifie l'application de mesures parasismiques avancées pour les bâtiments de grande hauteur.
2. L'intégration de systèmes d'amortissement sismique (passifs et/ou actifs) améliorera la performance sismique des bâtiments de grande hauteur à Goma, comparé aux conceptions conventionnelles sans amortissement.
3. Il est possible d'obtenir ou de générer des données sismiques pertinentes (spectres de réponse, accélérogrammes) pour Goma, ou des régions présentant des caractéristiques sismotectoniques similaires, afin de mener des analyses dynamiques réalistes.
4. Les solutions d'amortissement peuvent réduire efficacement les déplacements inter-étages et les accélérations des planchers dans un bâtiment, améliorant ainsi sa résilience sismique.
5. Le bâtiment R+9 peut être modélisé avec une précision suffisante pour simuler son comportement dynamique sous chargement sismique, en intégrant les propriétés des matériaux et la configuration structurelle.
Méthodes
Voici la méthodologie proposée
1. Recherche Bibliographique et État de l'Art
Collecte et analyse de la littérature scientifique et technique sur les séismes, la dynamique des structures, les systèmes d'amortissement et leur application aux constructions a grande hauteur. Identification des codes et normes de conception parasismique en vigueur.
2. Conception du bâtiment R+9, le cas d’étude et des systèmes d’amortissements
Plan structural, Sélection des systèmes d'amortissement à étudier en détail et Choix des signaux sismiques (accélérogrammes réels ou synthétiques) à utiliser pour les simulations.
3. Modélisation Numérique et Simulation
Utilisation d'un logiciel d'analyse par éléments finis (SAP2000) pour créer les modèles numériques du bâtiment, intégration des modèles des systèmes d'amortissement et réalisation d'analyses dynamiques temporelles non linéaires.
4. Analyse des Résultats et Comparaison
Traitement et interprétation des résultats des simulations (déplacements inter-étages, accélérations au sommet, efforts dans les éléments structurels, énergie dissipée).
Comparaison quantitative et qualitative des performances des différents systèmes.
5. Optimisation et Recommandations
Identification des configurations optimales pour les systèmes d'amortissement étudiés et rédaction des conclusions et des recommandations. Bibliographie
Références bibliographique
1. Eurocode 8 (EN 1998-1): Conception des structures pour la résistance aux séismes – Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.
2. Chopra, A. K. (2001). Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall.
3. Smith, B. S., & Coull, A. (1991). Tall Building Structures: Analysis and Design. John Wiley & Sons.
4. Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH): Publications et rapports techniques sur la conception, la construction et la performance des bâtiments de grande hauteur.
5. Soong, T. T., & Dargush, G. F. (1997). Passive Energy Dissipation Systems in Structural Engineering. John Wiley & Sons.
6. Constantinou, M. C., Symans, M. D., Buczkowski, R. A., & Mullen, J. R. (1998). Seismic Isolation and Energy Dissipation Systems for Buildings: A Guide to the State of the Art. Earthquake Engineering Research Institute (EERI).
7. Skinner, R. I., Robinson, W. H., & McVerry, G. H. (1993). An Introduction to Seismic Isolation. John Wiley & Sons.
8. Soong, T. T., & Spencer, B. F., Jr. (2002). Active, Semi-Active, and Hybrid Control Systems for Structures. John Wiley & Sons.
9. Yang, J. N., & Agrawal, A. K. (2006). Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. World Scientific Publishing.
10. Dyke, S. J., Spencer, B. F., Jr., & Soong, T. T. (1998). Seismic Response Control of Buildings Using Active and Semi-Active Systems. Earthquake Spectra, 14(2), 335-382.
Directeur & Encadreur
Directeur: ALINABIWE NYAMUHANGA Ally
Encadreur: David MUGANZA
Status
Décision ou observation:
Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON
Sujet : « ANALYSE COMPARATIVE ET OPTIMISATION DES SOLUTIONS D'AMORTISSEMENT SISMIQUE PASSIVES ET POTENTIELLEMENT ACTIVES POUR LES BATIMENTS DE GRANDE HAUTEUR A GOMA : CAS D'UN BATIMENT R+9 A USAGE COMMERCIAL »
Résumé
Auteur : MUHINDO MUSITU
Niveau: TECH2
Département: Genie civil
Année Ac: 2024-2025 , | 2025-07-12 20:50:07
Mots clés
Analyse comparative, Optimisation, amortissement sismique, bâtimentIntérêt
Ce travail vise :1. Une compréhension approfondie des mécanismes de réponse sismique des gratte-ciel et du fonctionnement des différents systèmes d'amortissement.
2. Une comparaison détaillée de l'efficacité et des limites des solutions d'amortissement étudiées.
3. Des modèles numériques validés pour l'analyse de la performance sismique des constructions à grande hauteur avec systèmes d'amortissement.
4. Des recommandations pratiques pour les ingénieurs et concepteurs concernant le choix, le dimensionnement et l'intégration des systèmes d'amortissement dans les projets de constructions à grande hauteur en zone sismique.
5. Une contribution à l'amélioration de la résilience des infrastructures urbaines face aux risques sismiques.
Problématique
La problématique de ce travail de recherche est d'analyser et de comparer l'efficacité de différentes technologies d'amortissement des vibrations (passives, actives, semi-actives ou hybrides) spécifiquement appliquées aux constructions de grande hauteur qui sont les plus vulnérables en cas de tremblements de terre et pouvant causer les pertes humaines et matérielles énormes en de destruction. Il s'agira d'identifier les solutions les plus performantes, d'étudier leur intégration architecturale et structurelle, et d'explorer les pistes d'optimisation pour garantir la résilience des bâtiments de grande hauteur face aux tremblements de terre.Plan provisoire
Introduction Générale1. Contexte
2. Problématique et Justification du Choix du Sujet
3. Objectifs de l'étude
4. Hypothèses
5. Méthodologie
6. Subdivision du travail
Chapitre 1 : Revue de la Littérature et état de l’art
1.1. Contexte sismologique et géotechnique de Goma
1.2. Généralités sur la conception parasismique
1.3. Systèmes d'amortissement sismique passifs
1.4. Systèmes d'amortissement sismique actifs et semi-actifs
1.5. La dynamique des structures
Chapitre 2 : Modélisation et Méthodologie d'Analyse
2.1. Présentation du cas d'étude : Bâtiment R+9 à usage commercial
2.2. Traitement des données sismiques
2.3. Modélisation numérique des structures
2.4. Méthodes d'analyse utilisées
3.5. Scénarios d'étude
Chapitre 3 : Analyse Comparative des Performances Sismiques
3.1. Résultats de l'analyse du bâtiment de référence
3.2. Performance des systèmes d'amortissement passifs
3.3. Performance des systèmes d'amortissement actifs
3.4. Analyse coût-bénéfice et faisabilité technique
3.5. Synthèse comparative des solutions
3.6. Optimisation et Recommandations
Conclusion Générale
Hypothèses
1. La région de Goma est soumise à une activité sismique significative, ce qui justifie l'application de mesures parasismiques avancées pour les bâtiments de grande hauteur.2. L'intégration de systèmes d'amortissement sismique (passifs et/ou actifs) améliorera la performance sismique des bâtiments de grande hauteur à Goma, comparé aux conceptions conventionnelles sans amortissement.
3. Il est possible d'obtenir ou de générer des données sismiques pertinentes (spectres de réponse, accélérogrammes) pour Goma, ou des régions présentant des caractéristiques sismotectoniques similaires, afin de mener des analyses dynamiques réalistes.
4. Les solutions d'amortissement peuvent réduire efficacement les déplacements inter-étages et les accélérations des planchers dans un bâtiment, améliorant ainsi sa résilience sismique.
5. Le bâtiment R+9 peut être modélisé avec une précision suffisante pour simuler son comportement dynamique sous chargement sismique, en intégrant les propriétés des matériaux et la configuration structurelle.
Méthodes
Voici la méthodologie proposée1. Recherche Bibliographique et État de l'Art
Collecte et analyse de la littérature scientifique et technique sur les séismes, la dynamique des structures, les systèmes d'amortissement et leur application aux constructions a grande hauteur. Identification des codes et normes de conception parasismique en vigueur.
2. Conception du bâtiment R+9, le cas d’étude et des systèmes d’amortissements
Plan structural, Sélection des systèmes d'amortissement à étudier en détail et Choix des signaux sismiques (accélérogrammes réels ou synthétiques) à utiliser pour les simulations.
3. Modélisation Numérique et Simulation
Utilisation d'un logiciel d'analyse par éléments finis (SAP2000) pour créer les modèles numériques du bâtiment, intégration des modèles des systèmes d'amortissement et réalisation d'analyses dynamiques temporelles non linéaires.
4. Analyse des Résultats et Comparaison
Traitement et interprétation des résultats des simulations (déplacements inter-étages, accélérations au sommet, efforts dans les éléments structurels, énergie dissipée).
Comparaison quantitative et qualitative des performances des différents systèmes.
5. Optimisation et Recommandations
Identification des configurations optimales pour les systèmes d'amortissement étudiés et rédaction des conclusions et des recommandations.
Bibliographie
Références bibliographique1. Eurocode 8 (EN 1998-1): Conception des structures pour la résistance aux séismes – Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.
2. Chopra, A. K. (2001). Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall.
3. Smith, B. S., & Coull, A. (1991). Tall Building Structures: Analysis and Design. John Wiley & Sons.
4. Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH): Publications et rapports techniques sur la conception, la construction et la performance des bâtiments de grande hauteur.
5. Soong, T. T., & Dargush, G. F. (1997). Passive Energy Dissipation Systems in Structural Engineering. John Wiley & Sons.
6. Constantinou, M. C., Symans, M. D., Buczkowski, R. A., & Mullen, J. R. (1998). Seismic Isolation and Energy Dissipation Systems for Buildings: A Guide to the State of the Art. Earthquake Engineering Research Institute (EERI).
7. Skinner, R. I., Robinson, W. H., & McVerry, G. H. (1993). An Introduction to Seismic Isolation. John Wiley & Sons.
8. Soong, T. T., & Spencer, B. F., Jr. (2002). Active, Semi-Active, and Hybrid Control Systems for Structures. John Wiley & Sons.
9. Yang, J. N., & Agrawal, A. K. (2006). Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. World Scientific Publishing.
10. Dyke, S. J., Spencer, B. F., Jr., & Soong, T. T. (1998). Seismic Response Control of Buildings Using Active and Semi-Active Systems. Earthquake Spectra, 14(2), 335-382.
Directeur & Encadreur
Directeur: ALINABIWE NYAMUHANGA AllyEncadreur: David MUGANZA
Status
Décision ou observation:Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON