EXEMPLE 6.3(iii)    APPLICATION DE LA MÉTHODE DE VIANELLO-NEWMARK

 

6.3.3   Poteau soumis à un effort axial variable

Comme le poteau est hyperstatique, il est faut utiliser la méthode des efforts. La structure de base est obtenue en supprimant l'appui au point E. p est une force axiale distribuée entre les points A et C.

Calcul de la flexibilité

Nœud

Tronçon

A

 

A-B

B

 

B-C

C

 

C-D

D

 

D-E

E

Facteur d’échelle

 

(1) Déformée initiale (yo) (choix)

0

 

0,5

 

1

 

0,8

 

0

 

 

(2) Forces concentrées totales  (Fdisc)

0

 

0

 

0

 

0

 

1

 

 

(3) Efforts tranchants moyens  (V)

 

-1

 

-1

 

-1

 

-1

 

 

 

(4) Moments fléchissants (M)

4

 

3

 

2

 

1

 

0

 

(5) Courbures (χ)

4

 

3

 

2

 

1

 

0

 

(6) Courbures concentrées  équivalentes (χdisc)

11

 

18

 

12

 

6

 

1

Discrétisation línéaire

(7) Valeurs moyennes des rotations non corrigées (q’)

 

11

 

29

 

41

 

47

 

 

(8) Déplacements (y = )

0

 

11

 

40

 

81

 

128

= déplacements  dus à une force unitaire

 


Procédure d’itération

Nœud

Tronçon

A

 

A-B

B

 

B-C

C

 

C-D

D

 

D-E

E

Facteur d’échelle

 

i = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

0

 

0,5

 

1

 

0,8

 

0

 

 

Δy

 

-0,5

 

-0,5

 

0,2

 

0,8

 

 

 

P

 

-1

 

-1

 

0

 

0

 

 

P = force concentrée ou réaction

Pdisc

-3

 

-6

 

-3

0

 

 

0

 

 

0

Pdisc = force concentrée équivalente

discrétisation linéaire

P

18

 

0

 

0

 

0

 

-6

 

Fdisc

15

 

-6

 

-3

 

0

 

-6

 

N

 

15

 

9

 

6

 

6

 

 

N = Effort axial

ΔM

 

-7,5

 

-4,5

 

1,2

 

4,8

 

 

M

6

 

-1,5

 

-6

 

-4,8

 

0

 

χ

6

 

-1,5

 

-6

 

-4,8

 

0

 

χdisc

39

 

-30

 

&132,6

 

-108

 

-22,8

 

q

 

39

 

9

 

&123,6

 

&231,6

 

 

y

0

 

39

 

48

 

-75,6

 

&307,2

 

Calcul de RE :     -307,2  RE = 0    Þ    RE = 0,1 p                  Calcul de Y1 :      y1 = y’ + 0,1 p

y1

0

 

65,4

 

144

 

118,8

 

0

 

0

 

130,8

 

144

 

148,5

 

0

 

                                                             

                                                             

                                                                            

 

Nœud

Tronçon

A

 

A-B

B

 

B-C

C

 

C-D

D

 

D-E

E

Facteur d'échelle

i = 2

 

y1

0

 

0,454

 

1

 

0,825

 

0

 

Δy

 

-0,454

 

-0,546

 

0,175

 

0,825

 

 

N

 

15

 

9

 

9

 

9

 

Δ M

 

-6,81

 

-4,914

 

1,05

 

4,95

 

M

5,724

 

-1,086

 

-6

 

-4,95

 

0

χ

5,724

 

-1/086

 

-6

 

-4,95

 

0

χdisc

39,55

 

-22,27

 

-132,07

 

-111

 

-23,7

q

 

39,55

 

17,28

 

-114,74

 

-225,74

 

y

0

 

39,55

 

56,83

 

-57,96

 

-283,75

RE = 0,09237 P

y2

0

 

63,93

 

145,5

 

121,60

 

0

0

 

140,81

 

145,50

 

147,39

 

0

                                                            

                                                              

                                      Résultat exact :           

La méthode converge pour une valeur plus grande que la valeur exacte.

Cel a est dû, surtout, à l'erreur introduit par la discrétisation de p et χ. En fait, si on utilise 8 tronçons et pour un choix de déformée initiale de :

0            0,217            0,435            0,718            1            0,92            0,84            0,42            0

on obtient, après 3 itérations,