Published 1998 | Version v1
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Response of a sliding multi-modal structure under random excitation. Application to the seismic behaviour of bridge cranes

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Description

This research thesis has been performed within the framework of a programme of control of resistance to earthquake of bridge cranes used in nuclear plants because of their classification in the category of important equipment for nuclear safety. Seismic tests performed on vibrating table and numerical simulation on a non linear model of a bridge crane model allowed some phenomena related to friction to be highlighted. The numerical model (adjusted to the experimental model) was used as a reference for the development of a new calculation method based on the use of elastic response spectrum. This method (the sliding spectrum method) exploits the new theory of Eigenmodes with sliding basis, and appears to be an efficient alternative to costly methods of transient calculation (Monte-Carlo method)

Abstract (French)

Dans les batiments des reacteurs et des turbines d'une centrale nucleaire, des ponts roulants de grande taille et de masse importante servent a la manutention de materiels lourds (cuve de reacteur, assemblage combustible, ). Ces ponts roulent sur des rails, lineaires ou circulaires, amenages dans la partie superieure de ces batiments. Ces engins sont appeles a resister a de violentes catastrophes telles qu'un tremblement de terre et doivent faire preuve d'une grande securite et de fiabilite en tout etat de cause. Le pont polaire du batiment reacteur est en particulier severement concerne par les normes de surete pour la raison principale qu'il est situe au-dessus du reacteur nucleaire. C'est dans ce contexte qu'une etude globale de verification de la tenue au seisme des ponts roulants a ete lancee. En parallele, cette these a ete demarree afin de mieux comprendre le comportement de ce type de structure et de proposer une methode simplifiee prenant en compte la possibilite du glissement a l'interface entre le pont et sa voie de roulement. Le glissement a cette interface reduit en effet, sensiblement l'energie transmise par vibrations. L'analyse sismique de ces ponts roulants est reconsideree, en vue notamment, de reduire le conservatisme important du a la non prise en compte de cette possibilite de glissement. Des essais sismiques sur table vibrante ainsi que des simulations numeriques sur un modele non-lineaire d'une maquette de pont roulant ont permis de mettre en evidence certains phenomenes lies au frottement tels que la participation des modes de frequences superieures a la frequence de coupure de l'excitation. La table vibrante etant mono-axiale, seule l'influence de la composante sismique horizontale est examinee. Le modele numerique de la maquette, ajuste sur le modele experimental, a fourni les resultats de reference pour le developpement d'une methode simplifiee de calcul par spectre de reponse elastique. Celle-ci, appelee methode du spectre de glissement, exploite la nouvelle theorie de modes propres en base glissante. Elle s'adapte parfaitement au calcul de la reponse sismique de structure a base glissante. Actuellement, elle ne prend en compte que la composante horizontal d'un seisme. Elle s'avere moins conservative en comparaison avec le cas lineaire ou les appuis de la structure sont bloques. Elle permet enfin de dimensionner au seisme, plus pratiquement, ce genre de structure glissante en offrant une alternative aux tres onereuses methodes de calcul transitoire (simulations de Monte-Carlo). (auteur)

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Original title (French)
Reponse d'une structure multi-modale glissante sous excitation aleatoire. Application au comportement sismique des ponts roulants

Publishing Information

Imprint Pagination
354 p.
Report number
FRCEA-TH--13869

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
53029578
Subject category
S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS; S42: ENGINEERING; S97: MATHEMATICAL METHODS AND COMPUTING;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
CALCULATION METHODS; COMPUTERIZED SIMULATION; CRANES; EARTHQUAKES; MATHEMATICAL MODELS; MECHANICAL STRUCTURES; NUCLEAR POWER PLANTS; OSCILLATION MODES; REACTOR SAFETY; RESPONSE FUNCTIONS; RISK ASSESSMENT; SAFETY ANALYSIS; SEISMIC EFFECTS; SLIDING FRICTION; SOIL-STRUCTURE INTERACTIONS; STOCHASTIC PROCESSES
Descriptors DEC
EQUIPMENT; FRICTION; FUNCTIONS; MATERIALS HANDLING EQUIPMENT; NUCLEAR FACILITIES; POWER PLANTS; REMOTE HANDLING EQUIPMENT; SAFETY; SEISMIC EVENTS; SIMULATION; THERMAL POWER PLANTS

Optional Information

Notes
57 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses