Étude du comportement d’une toiture de grandes dimensions soumise à un vent turbulent. Application : le Grand Stade de Lille Métropole

Abstract

L’objectif de ce travail est de développer un module de calcul au vent turbulent via le logiciel Matlab. Les problèmes liés aux mesures de pressions en soufflerie (fréquences parasites, bruit...) sont abordés. Afin de résoudre l’équation de mouvement, plusieurs méthodes sont mises en œuvre : premièrement, une superposition modale en résolvant les équations découplées par New- mark (NK) et par transformée de Fourier (TF). Deuxièmement, une analyse stochastique (SRSS, CQC) est implémentée en appliquant l’approximation en bruit blanc (BB). Le but ultime étant le dimensionnement de la structure, le calcul d’extrema est effectué via une méthode simplifiée et via la statistique des valeurs extrêmes. Les résultats sont : la méthode Newmark, avec le pas temps imposé, engendre une élongation de la période et est donc à proscrire; la corrélation dynamique étant faible, l’analyse SRSS pour la contribution résonante est suffisante; la méthode TF donne des résultats forts proches de la méthode CQC-BB de sorte qu’elles sont équivalentes. En ce qui concerne le calcul des valeurs extrêmes, la méthode simplifiée permet de mettre en évidence des facteurs de pointe positifs et négatifs ce qui n’est pas le cas pour la statistique des valeurs extrêmes appliquée en considérant le processus gaussien. En conclusion, la démarche stochastique est recommandée car elle apporte une réponse vis-à-vis du traitement des fréquences parasites pour la contribution résonante.