Résonance / Fréquence propre d'un système

La résonance

Toute structure dispose d'un mode propre (fréquence propre).

Si cette structure est soumise à une fréquence d'excitation égale à son mode propre, elle rentre en résonance.

Ce comportement particulier a pour effet d'amplifier les débattements de la structure concernée et de générer ainsi des efforts biens supérieurs à ceux théoriquement rencontrés.

La résonance dépend de différents paramètres, notamment :

  • la raideur / rigidité de la structure

  • la masse embarquée sur cette structure

Comme il est difficile de connaître les masses exactes embarquées sur une structure, la conception parasismique doit permettre de s'assurer que les fréquences propres des structures seront très éloignées des fréquences auxquelles cette même structure pourrait être soumise dans le cadre d'un tremblement de terre (adoption de très grands coefficients de sécurité).

Raideur d'un portique

Raideur d'un portique (d'une structure) : c'est la somme (sur les N poteaux que compte la structure) des raideurs individuelles.

avec :

  • L : longueur des poteaux (porteurs verticaux)

  • I : moment quadratique des poteaux (ou murs) selon la direction de la sollicitation

  • E : module de déformation longitudinale

  • n : nombre caractérisant la nature des liaisons

Fréquence de résonance

La fréquence propre du système (ou fréquence de résonance) est donnée par la relation suivante :

  • k : raideur (ou rigidité) en N/m

  • m : masse en kg