Optimisation et prédimensionnement des treillis, arcs, poutres et câbles sur base d'indicateurs morphologiques; application aux structures soumises en partie ou en totalité au flambement
[en] This thesis is about the optimization and design of structures (trusses, cables, arches, beams) thanks to dimensionless numbers called morphological indicators. A good summary of this method can be read in the inroduction and conclusion of the following article: Latteur Pierre, Feron Jonas, Denoël Vincent, “A design methodology for lattice and tensegrity structures based on a stiffness and volume optimization algorithm using morphological indicators”, International Journal of Space Structures, Volume 32, issue: 3-4, p. 226-243. [fr] De façon générale, le poids propre d'une structure soumise en partie ou en totalité au flambement peut s'étudier par l'intermédiaire d'un nombre adimensionnel baptisé indicateur de volume W. Ce facteur est lui-même fonction de trois autres nombres sans dimension : l'élancement géométrique L/H de la structure, l'indicateur de flambement qui est l'image de la tendance générale des éléments à flamber et enfin l'indicateur de poids propre:
W=f(L/H,Indicateur de flambement, indicateur de poids propre)
Cette relation qui relie un minimum de variables permet de comparer le volume (ou le poids propre) de différentes structures semblables ou de morphologies différentes, indépendamment du matériau, de la portée, du type de sections ou de la valeur des charges. Elle permet aussi d'optimiser ce volume, d'établir certaines règles générales de comportement des structures ou de définir leurs portées limites.
Par ailleurs, une même relation peut être utilisée pour l'étude de la rigidité, basée sur le concept d'indicateur de déplacement :
Delta=f(L/H,Indicateur de flambement, indicateur de poids propre)
L'étude conjointe des deux indicateurs permet d'étendre le champ de la théorie et de l'utiliser dans le cadre d'un prédimensionnement ou de l'évaluation de la pertinence d'une solution structurale proposée. Le travail effectué dans ce cadre concerne essentiellement les treillis classiques et les structures à base d'arcs, mais les câbles et les poutres droites sont aussi étudiés.
Enfin, une recherche concernant les contraintes parasitaires dans les treillis à nœuds rigides et dans les arcs hyperstatiques est aussi présentée.
Disciplines :
Civil engineering
Author, co-author :
Latteur, Pierre ; Université de Liège - ULiège > Gembloux Agro-Bio Tech > Gembloux Agro-Bio Tech
Language :
French
Title :
Optimisation et prédimensionnement des treillis, arcs, poutres et câbles sur base d'indicateurs morphologiques; application aux structures soumises en partie ou en totalité au flambement
Alternative titles :
[en] Optimization and Design of trusses, arches, beams and cables with morphological indicators
Defense date :
May 2000
Number of pages :
379+annexes
Institution :
VUB - Vrije Universiteit Brussel
Degree :
Doctor in de toegepaste wetenschappen
Promotor :
De Wilde, Patrick
Jury member :
Maquoi, René ; Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo
Frey, François
Commentary :
A good summary of this method can be read in the inroduction and conclusion of the following article: Latteur Pierre, Feron Jonas, Denoël Vincent, “A design methodology for lattice and tensegrity structures based on a stiffness and volume optimization algorithm using morphological indicators”, International Journal of Space Structures, Volume 32, issue: 3-4, p. 226-243.
