Proposition d’une méthode de classification des modes d’instabilité des colonnes en acier formées à froid

Abstract

La décomposition des modes de flambement des éléments de structures à parois minces soumis à des contraintes de compression ou de flexion est un sujet de grand intérêt pratique qui peut être traité en utilisant la théorie des poutres généralisée (GBT) ou la méthode des bandes finies contraintes (cFSM). Récemment, le procédé de la cFSM a été amélioré par la simplification de la dérivation de la matrice de contraintes qui définit l'espace du mode de flambement combiné (GD) formé par les modes global (G) et de distorsion (D). Seulement, le résultat n'est pas suffisamment général pour étudier des éléments prismatiques avec des sections arbitraires. L'objectif de cette thèse est d'étendre la cFSM pour permettre la décomposition des modes de flambement aux éléments prismatiques avec des branches et/ou des parties fermées. Pour définir le mode GD, deux hypothèses sont utilisées : (i) flexion cylindrique des plaques et (ii) déformations transversales et distorsions membranaires négligeables. La matrice de contrainte correspondante est obtenue par des procédés couramment utilisés dans les méthodes numériques telles que la méthode des éléments finis ou la méthode des bandes finies (FSM). La méthodologie utilisée pour séparer les modes G et D est similaire à celle utilisée dans la cFSM initiale, et le calcul de la matrice de contraintes pour les modes locaux (L) reste identique. Quelques exemples sont traités et les courbes de flambement pures obtenues sont comparées aux résultats de la FSM classique. En conclusion, la nouvelle méthode cFSM proposée permet de décomposer les modes de flambement de colonnes de diverses sections ouvertes ou fermées, ramifiées ou non.