ÉVALUATION DES ENDOMMAGEMENTS À L'ÉCHELLE LOCALE DES PORTIQUES EN BÉTON ARMÉ PAR MESURES DYNAMIQUES Partie 3 – Structures & Monitoring

National audience1 RÉSUMÉ Les applications des mesures dynamiques sur les struc-tures des bâtiments existants sont nombreuses : vérifica-tion de la vulnérabilité sismique des structures ; auscultation de la capacité des structures en situation post-sismique ou après des modifications au voisinage; ... A l'heure actuelle, ce type de mesures permet le diagnostic d'une structure à l'échelle globale (toute la structure) alors que l'identification et la localisation des endomma-gements à l'échelle locale (chaque élément de la structure) restent encore à approfondir. Dans le cadre de cette recherche, le diagnostic à l'échelle locale d'une structure poteaux-poutres béton armé instrumentée en laboratoire est étudié. Le portique se compose de deux poteaux et d'une poutre (forme en H). Il a été chargé en partie cen-trale de la poutre, en plusieurs étapes et ce jusqu'à sa rup-ture. Les déplacements ont été mesurés simultanément par capteurs de déplacement et analyse d'images. Après chaque cycle charge-décharge, des mesures dynamiques ont été réalisées à l'aide d'accéléromètres. Dans une première partie, les observations issues de l'ex-périmentation sont présentées, avec l'apparition d'endom-magement et la diminution des fréquences propres simultanément à celle de la rigidité. Par la suite, la tech-nique de caractérisation d'endommagement développée prenant en compte des connexions semi-rigides du por-tique est exposée. Les rigidités ont été identifiées en cali-brant les réponses dynamiques de la structure par rapport au modèle. Des facteurs de rigidité («fixity factor») ont été utilisés pour évaluer la perte de rigidité des connexions semi-rigides du portique. La validité des facteurs de rigi-dité identifiés a été évaluée en utilisant les résultats expé-rimentaux statiques. Cette étude montre que des mesures dynamiques couplées à une analyse par éléments finis peuvent fournir une méthode rapide et efficace pour évaluer la qualité des connections des structures en béton armé. ABSTRACT The applications of dynamic measurements on the struc-tures of existing buildings are numerous: the verification of the seismic vulnerability of structures, the auscultation of the structure's capacities in post-earthquake situations or after changes in the vicinity, etc. At present, this type of measurement enables the diagnosis of a structure on a global scale (the whole structure), while the identification and location of local damage (each element of the struc-ture) remains to be explored. Diagnosis at the local scale was studied in the laboratory on an instrumented structure consisting of two columns and one beam (H form). It was loaded in the central part of the beam in several stages until it broke. Displacements were measured simultane-ously using displacement sensors and image correlation. After each load/unload cycle, dynamic measurements were taken using accelerometers. In the first part of this paper, the observations from the experiment are presented, with the appearance of damage and the decrease in natural frequencies that occurred simultaneously with stiffness. Thereafter, the technique characterizing damage that was developed taking into account the semi-rigid connections of the frame is pre-sented. The stiffness of the connections was identified by calibrating the dynamic responses of the structure with respect to a model. The fixity factors were used to assess the loss of stiffness in the semi-rigid connections. The validity of the fixity factors identified was evaluated using the static experimental results. This study shows that dynamic measurement coupled with finite element analysis can provide a fast and effective method to assess the quality of connections of reinforced concrete structures