Code_Aster ®
Version
6.4

Titre :

FDLV112 - Calcul de barrage avec retenue sous sollicitation sismique
Date :
23/06/03
Auteur(s) :
G. DEVESA, D. NUNEZ Clé
:
V8.01.112-A Page :
1/6

Organisme(s) : EDF-R&D/AMA, CS SI
















Manuel de Validation
Fascicule V8.01 : Fluide
Document : V8.01.112




FDLV112 - Calcul de barrage avec retenue sous
sollicitation sismique





Résumé :

Le but de ce cas test est de valider les fonctionnalités de calcul couplé fluide-structure de barrage avec retenue
sous sollicitation sismique en prenant en compte l'hypothèse d'incompressibilité, donc de masse ajoutée pour
la retenue ainsi que celle de forces ajoutées pour modéliser le mouvement d'entraînement de cette retenue dû
à l'excitation sismique.
Le calcul est linéaire, transitoire sur base modale.

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HT-66/03/008/A

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1
Problème de référence

1.1 Géométrie

La géométrie est constituée de 2 sous-ensembles : le barrage-voûte [Figure 1.1-a] et la retenue
[Figure 1.1-b].

Figure 1.1-a : Barrage-voûte

Figure 1.1-b : Retenue
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1.2
Propriétés des matériaux

Le barrage est constitué de béton :

E 36000
MPa

0.2

2400 Kg/m3

La retenue est constituée d'eau ( = 1000 Kg/m3)


1.3
Conditions aux limites et chargements mécaniques

On bloque le noeud N130 à la base du barrage et on impose au groupe de noeuds BARFOND, qui
constitue le fond du barrage en contact avec la fondation, un déplacement uniforme dans toutes les
directions. Le noeud N130 solidaire de tout le groupe BARFOND est soumis à une excitation sismique
dans les 3 directions de l'espace. Les 3 accélérogrammes sont représentés sur les figures
[Figure 1.3-a], [Figure 1.3-b], [Figure 1.3-c] ci-dessous.


Figure 1.3-a : Accélération en X
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Figure 1.3-b : Accélération en Y


Figure 1.3-c : Accélération en Z
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2
Solution de référence

2.1
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence

Les données de ce test sont tirées d'une étude générale mettant en oeuvre les fonctionnalités du
Code_Aster pour traiter les problèmes d'analyse sismique des barrages en béton [bib1]. Les résultats
obtenus ont été confrontés avec ceux obtenus avec le logiciel EACD dédié à ce genre de calcul.
Toutefois, il n'y a pas eu de relevés précis de valeur avec ce logiciel. C'est pourquoi on s'oriente vers
une solution numérique et des résultats de non régression obtenus exclusivement avec le
Code_Aster.


2.2
Résultats de référence

On teste en m/s2 l'accélération maximale suivant les 3 directions et le spectre de réponse d'oscillateur
correspondant (SRO) pour un amortissement de 5 % au noeud N1909, milieu du bord supérieur du
barrage.


2.3
Incertitude sur la solution

Solution numérique.


2.4 Références
bibliographiques

[1]
E. CHAMPAIN : "Analyse sismique des barrages en béton avec le Code_Aster" -
NT HT-62/01/023/B
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3 Modélisation
A

3.1
Caractéristiques de la modélisation

La modélisation A concerne les fluides incompressibles avec masses ajoutées. On ne modélise donc
que le barrage et pas la retenue d'eau. Cette dernière n'est prise en compte que dans la
macro-commande MACRO_MATR_AJOU.


3.2
Caractéristiques du maillage

Le maillage comprend 80 mailles de type PENTA15 et 696 mailles de type HEXA20.
Le barrage est modélisé en 3D.


3.3
Fonctionnalités testées

Commandes
MACRO_MATR_AJOU MASS_AJOU
FORC_AJOU



4
Résultats de la modélisation A

4.1 Valeurs
testées


Identification Référence(m/s2)
Aster(m/s2) Différence
ACCEX (t = 1.0 s)
5.85886 5.85886 0
SROX (f = 9.0 Hz )
17.6053 17.6053 0
ACCEY (t = 1.0 s)
2.80757 2.80757 0
SROY (f = 9.0 Hz )
9.7625 9.7625 0
ACCEZ (t = 1.02 s)
­0.77467 ­0.77467 0
SROZ (f = 17.4 Hz )
3.81459 3.81459 0




5
Synthèse des résultats

Les résultats obtenus ont été confrontés avec ceux obtenus avec le logiciel EACD dédié à ce genre de
calcul. Bien qu'il n'y ait pas eu de relevés précis de valeur avec ce logiciel, l'étude [bib1] a conclu à
une bonne concordance avec le Code_Aster. Toutefois, on se réfère dans ce test à des résultats de
non régression obtenus exclusivement avec le Code_Aster.
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