Résultats des différentes étapes

IV.3.1 Mesures effectuées et AME

a Résultats en fréquences et déformées

Dans le cas des instrumentations complètes, nous avons déterminé les fréquences et les défor-mées des 6 premiers modes de la structure, comme illustré en IV.16 pour NDG. Le mode 1 est un mode de flexion transversale générale, avec torsion du clocher. Le mode 2 est assez semblable pour le corps de l’église, avec une flexion du clocher plus marquée en Y. Le mode 3 est un mode général de torsion, très prononcée à la jonction nef/chœur. La flexion du clocher est marquée en X. Le mode 4 est un mode de flexion longitudinale en opposition de phase de tout le corps de l’église, avec une composante de flexion transversale au niveau de la jonction Nef/chœur, et de torsion du clocher. Le mode 5 présente des déplacements en opposition de phase entre la nef et le chœur dans la direction X, et une flexion du clocher marquée en X. Le mode 6 est caractérisé par une torsion générale, très marquée à la jonction nef/chœur et au niveau du clocher.

Les mesures partielles nous ont permis de déterminer les fréquence propres des éléments mesurés, soit les clochers et une travée de nef. Nous avons aussi pu déterminer des déplacements

a) b)

c) d)

e) f)

Fig. IV.16 Résultats des mesures sur NDG : description des 6 premiers modes propres. a) Mode 1 : 4,80Hz. b) Mode 2 : 5,60Hz. c) Mode 3 : 5,99Hz. d) Mode 4 : 6,67Hz. e) Mode 5 : 7,58Hz. f) Mode 6 : 7,58Hz.

relatifs quand plusieurs capteurs avaient été utilisés, par exemple entre le bas et le haut du clocher ou entre les deux murs opposés de la nef.

b Qualité des mesures et adéquation au patrimoine traité

La figure IV.17 montre un enregistrement de 15 minutes au RDC, au milieu et au sommet du clocher de l’église des Contamines. On constate nettement l’amplification du signal enregistré au RDC par le bâtiment, aussi bien en amplitude qu’en fréquence. On peut voir également que la fréquence propre du bâtiment est également enregistrée au rez-de-chaussée. Gueguen (2000), cela signifie qu’un couplage entre le bâtiment, sa fondation et le sol existe (interaction sol-structure). Les déformées présentées en figure IV.16 confirment cette constatation : on note des déplacements même au niveau des fondations.

Fig. IV.17 Enregistrement au sommet, au milieu et au rez-de-chaussée de l’église des Conta-mines : amplification en fréquence et en amplitude du signal enregistré au RDC.

Les fréquences de résonance mesurées sous vibrations ambiantes semblent cohérentes avec celles calculées. Il est possible d’apparier visuellement les 6 premiers modes de NDG avec des déformées expérimentales de même type et des écarts en fréquence inférieurs à 20%. Les résultats sont similaires sur les clochers et les travées de nef des 18 autres églises. Toutefois ces premiers appariements ne sont pas satisfaisants car l’ordre des modes expérimentaux n’est pas toujours respecté dans la base numérique, comme nous l’avions souligné en présentant les différentes fonctions erreur testées. Les modèles ne sont donc pas satisfaisants et nécessitent un recalage.

L’AutoMAC expérimental (IV.2b) présente des termes importants hors diagonale. De plus les modes 1-2 et 3-4 sont proches, ce qui signifie qu’ils seront difficile à décrire puis à apparier (Cf section IV.1.1.b). Ceci peut dénoter un manque de capteurs pour enregistrer des modes plus locaux. Par exemple, le mode 1 numérique est en partie dominé par l’oscillation en Y du fronton de la façade d’entrée (IV.13) et correspond bien en fréquence au mode 1 expérimental. Or nous n’avons pas pu placer de capteurs sur le fronton, ce qui rend difficile l’appariement des deux déformées. Il faudra donc identifier les modes avec les capteurs à disposition, et ce sont ces modes qui serviront au calage. Le MAC pourra donc être plus mauvais sur le mode 1 expérimental que sur le mode 2. La même remarque peut être faite sur les modes transversaux 3 et 4.

Enfin, nous retrouvons bien les caractéristiques géométriques des structures dans les en-registrements (Cf G). Comparons par exemple les enen-registrements dans les nefs et clocher de

a) b)

Fig. IV.18 Positions des capteurs dans des églises de types structurels différents. a) Église Saint Maxime de Beaufort sur Doron, type 8, 1663-1667. b) Église Saint Grat d’Albertville-Conflans, type 7, 1701-1716.

Fig. IV.19 Comparaison des spectres : fré-quence plus basse et amplitude plus élevée pour la nef comme pour le clocher de l’église la plus élancée, Conflans.

Titulature

ND-de-l’Assomption^Saint-Maxime Région CS Beauf. Commune Alb. Conflans Beaufort sur D. clocher larg. (m) 8 4,3 long. (m) 8,5 4,5 haut. (m) 31 15 Max FFT 505,7 120,9 Fréq. en X (Hz) 2,067 3,467 Nef larg. (m) 16 13 long. (m) 38 23 haut. (m) 10,5 7,8 Max FFT 77,71 7,088 Fréq. en Y (Hz) ^{3,633 6,167}

Table IV.3 Dimensions des nefs et clo-chers des églises de Beaufort-sur-Doron et de Conflans - Maximum des spectres de Fourier

deux églises de types structurels différents. La figure IV.18 rappelle les emplacements des cap-teurs et présente les plans des églises Saint-Maxime de Beaufort-sur-Doron et de Saint-Grat à Albertville-Conflans (pour plus d’informations, se reporter à l’annexe G). Le tableau IV.3 ré-capitule les grandes dimensions de ces ouvrages. Les spectres de mesures effectuées dans la nef et le clocher sont exposés en figure IV.19 : capteurs C1 dans le clocher et C2 dans la nef pour Conflans, C1 dans le clocher et C1 dans la nef pour Beaufort.