Une technique d'analyse structurale statique non linéaire qui applique de manière incrémentale un schéma de charge latérale prédéfini à un modèle structurel pour tracer sa courbe de capacité (effort à la base contre déplacement), identifier la formation et la séquence des mécanismes plastiques (charnières) et estimer la capacité de déplacement inélastique et le mécanisme probable d'effondrement sans effectuer une simulation dynamique temporelle non linéaire complète.

Principe

En imposant des demandes latérales statiques croissantes, on peut identifier la résistance monotone et la capacité de déformation d'une structure ainsi que la séquence de développement des mécanismes plastiques ; lorsque le mode propre fondamental domine, ce 'push‑over' statique capture la progression vers les états limites inélastiques et fournit une courbe de capacité utile pour une évaluation de performance approximative.

Démonstration

Scénario illustratif : Un modèle de cadre d'angle de trois étages est soumis à un schéma de charge latérale proportionnel à la forme du premier mode et mis à l'échelle par paliers. À chaque incrément le solveur enregistre l'effort à la base et le déplacement du toit ; des charnières plastiques se forment d'abord aux colonnes d'appui puis aux extrémités des poutres. La courbe de capacité montre le déplacement cible où la structure dépasse la dérive acceptable et forme un mécanisme d'effondrement.

Mauvaise application

Se fier à un seul schéma de charge latérale pour des structures irrégulières, fortement asymétriques ou sensibles aux modes supérieurs, utiliser les résultats pushover pour prédire des maxima temporels ou l'amplification dynamique, ou interpréter des seuils de rotation de charnière comme des critères absolus d'effondrement sans validation dynamique.

Conséquence

Fournit un moyen efficace et peu coûteux en calcul d'estimer la capacité, la séquence probable de défaillance et les niveaux de performance pour de nombreux bâtiments, utile pour la conception et le pré-dimensionnement des renforcements ; toutefois il peut mal estimer la demande pour des structures où les effets dynamiques de modes supérieurs ou l'interaction sol‑structure sont significatifs.

Inversion

Peu fiable lorsque la participation des modes supérieurs, la torsion importante, le mécanisme d'étage faible, les matériaux dépendants de la vitesse ou les mouvements sismiques à impulsion proche de la source gouvernent la réponse ; dans ces cas des analyses temporelles non linéaires (p. ex. IDA) ou des méthodes plus avancées sont nécessaires.

Limite

Bien dans le champ : bâtiments réguliers de hauteur moyenne avec réponse dominée par le premier mode et distribution de masse/raideur relativement uniforme. Cas frontière : bâtiments avec irrégularité de plan modérée ou excentricité de masse où plusieurs schémas de charge doivent être vérifiés. Hors champ : structures hautes et élancées, plans fortement irréguliers, interaction sol‑structure marquée ou systèmes où les effets dynamiques de modes supérieurs sont importants.

Tension sémantique

Rapidité et clarté sur les mécanismes versus nécessité d'une fidélité dynamique pour capturer les phénomènes de modes supérieurs et dépendant du temps.

Synthèse

L'analyse pushover met en évidence les mécanismes inélastiques probables et génère une courbe de capacité pour une évaluation rapide de la performance ; c'est un outil précieux de filtrage et de conception lorsque le comportement du premier mode domine, mais il doit être complété par des analyses dynamiques quand les effets de modes supérieurs ou de vitesse contrôlent la demande sismique.