ABSTRACT
Afin de mieux appréhender le comportement des barrages en béton par rapport aux charges statiques et sismiques, l’analyse par éléments finis (AEF) de ces barrages devient de plus en plus complexe. L’un des aspects primordiaux de cette complexification est la modélisation des interactions barrage-fondations-réservoir lors des séismes, les pressions hydrodynamiques générées contre la paroi du barrage ayant un impact significatif sur la réponse globale du système. Jusqu’à présent, les estimations des pressions hydrodynamiques se sont fondées sur l’hypothèse que l’eau du réservoir est un liquide incompressible. Cependant, plusieurs études ont démontré que le fait d’ignorer la compressibilité de l’eau pouvait conduire soit à une sous-estimation, soit à une surestimation de la réponse sismique des barrages en béton. La compressibilité des liquides est souvent négligée dans les analyses par éléments finis, sans que les implications d’une telle hypothèse soient comprises.
Cet article présente une méthode pratique en quatre étapes permettant d’évaluer l’influence de la compressibilité de l’eau sur la réponse sismique d’un barrage-poids en béton. Cette méthode peut servir à effectuer une première évaluation afin de déterminer s’il est nécessaire de prendre en compte la compressibilité de l’eau dans l’analyse temporelle par éléments finis ou si l’approche plus simpliste d’une eau incompressible peut être utilisée sans impact significatif sur la réponse sismique.
2434L’exemple concret d’un barrage-poids en béton illustre le recours à la méthode en quatre étapes en démontrant que l’influence de la compressibilité de l’eau est relativement mineure. Une analyse de sensibilité révèle que l’influence de la compressibilité de l’eau sur les barrages-poids est plus significative pour les barrages avec un faible rapport entre la fréquence fondamentale du réservoir et celle du barrage seul, les barrages relativement flexibles, les barrages construits sur des fondations relativement rigides, les barrages situés dans des vallées étroites et les modèles d’éléments finis prenant en considération des fondations sans masse.
