Etude de structures élancées précontraintes en matériaux composites, application à la comception des gridshells - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2007

Etude de structures élancées précontraintes en matériaux composites, application à la comception des gridshells

Cyril Douthe

Abstract

Composite materials are new materials with high deformability and high stiffness. In civil engineering, structures that require these two properties are rare and gridshells are a good example of such buildings. Indeed these structures with double curvature are obtained by elastic deformation and then bracing of a plane grid with no shear rigidity. The large displacements and the large rotations that occur during the phase of assembly of these slender prestressed structures require consideration of important geometrical non-linearities. A specific numerical tool based on the dynamic relaxation method is therefore developped and validated. It provides a new approach to the form of gridshells and enables the developpement of an original formfinding method. It is also used for the geometrical study and structural analysis of a prototypes of gridshell in composite materials built on the site of the École Nationale des Ponts et Chaussées.
Les matériaux composites sont des matériaux nouveaux qui possèdent une grande déformabilité et une grande raideur. Les structures de bâtiment qui requièrent ces deux propriétés sont peu nombreuses et les gridshells en sont un bon exemple. En effet, ces structures à double courbure sont obtenues par déformation élastique puis rigidification d'une grille plane sans raideur en cisaillement. Les grands déplacements et les grandes rotations qui surviennent durant la phase de montage de ces structures élancées précontraintes nécessitent la prise en compte de non-linéarités géométriques importantes. Un outil numérique spécifique reposant sur la méthode de la relaxation dynamique est donc développé et validé. Il permet une nouvelle approche de la forme des gridshells et la mise au point d'une méthode de recherche de forme originale. Il est également utilisé pour l'étude géométrique et l'analyse structurelle de prototypes de gridshells en matériaux composites construits sur le site de l'École Nationale des Ponts et Chaussées.
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Dates and versions

pastel-00003723 , version 1 (29-05-2008)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00003723 , version 1

Cite

Cyril Douthe. Etude de structures élancées précontraintes en matériaux composites, application à la comception des gridshells. Engineering Sciences [physics]. Ecole des Ponts ParisTech, 2007. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00003723⟩
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