La charge de glissement des amortisseurs à friction

Les amortisseurs à friction sont conçus pour ne pas glisser sous les charges de vent. Durant un tremblement de terre majeur, ils glissent avant que la structure ne s’effondre. Tel que démontré dans le diagramme ‘Réponse versus charge de glissement’, si la charge de glissement de l’amortisseur est très basse ou trop élevée, la réponse sera élevée.

Plusieurs études paramétriques ont démontré que la charge de glissement d’un amortisseur à friction est la variable principale qui affecte la résilience d’un bâtiment durant un tremblement de terre. La sélection de la charge de glissement doit assurer également que le bâtiment revienne d’avantage à sa position initiale sous l’action de ressort d’une structure élastique.

Critères de conception

Récemment, plusieurs directives ont été publiées aux États-Unis sur la procédure d’analyse et conception des dispositifs passifs de dissipation d'énergie. La plus récente de celles-ci est le "NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA 356 / 357", publié en 2000.

Ces directives requièrent que le bâtiment soit évalué pour la réponse à deux niveaux de tremblements de terre – la charge sismique de conception (DBE) et la charge sismique maximale crédible (MCE). La DBE est un événement avec une probabilité d’excès de 10% sur une période de 50 ans tandis que la MCE représente une secousse très sévère avec une probabilité d’excès de 2% sur une période de 50 ans.

Sous la DBE, le bâtiment est évalué pour s’assurer que les demandes de résistance sur l’immeuble n’excèdent pas leurs capacités et que le taux de déplacement dans la structure reste en dedans des niveaux acceptables. Sous la MCE, la structure est évaluée pour déterminer le déplacement et la surcharge maximale.

Les directives du NHERP requièrent que les amortisseurs à friction soient conçus pour atteindre 130% de déplacement de la charge sismique maximale crédible. De plus, les attaches et raccordements sont conçus pour tolérer 130% de la charge de glissement de l’amortisseur. La variation dans la charge de glissement ne devra pas excéder ± 15%.