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GCIV-5340 Conception des ponts

N. Turkkan - Faculté d'ingénierie / U. de Moncton 1

2006-09-12 GCIV-5340 Répartition des charges 1

GCIV-5340Conception des ponts

Prof. Noyan TurkkanFaculté d’ingénierie, 119 G2

[email protected]

© Noyan Turkkan 2001

U. de Moncton


Répartition des charges




GénéralitésGéométrie

Directiontransversale

DirectionLongitudinale

Circulation

Appuis

L

B

DirectionLongitudinale

Directiontransversale

Circulation

Appuis

Angle du biaisψ


Paramètre de biais

tanB

L

ψε =

tanS

L

ψε =

Pour les ponts dalles etdalles évidées

Pour les ponts à dallessur poutres

S’ S

B




Types de sections

Dalles pleines ou évidées en BA ou BP

BA >> Béton arméBP >> Béton précontraint


Dalle sur poutres

Poutresen acier

Poutres en Béton précontraint

Dalle en béton armé

S

S’




Poutres caissons

Multiples

Unicellulaire


Classification

D<50<100

C50 - 250100 - 1000

B> 250-1000> 1000-4000

A>1000> 4000

ClasseTrafic routier moyen des camions par jour

Trafic routier moyen par jour




Comportement

Flexion et torsion

Flexion

Différentes flèchespour chaque poutre


Modélisation (5.4.2)

� La géométrie et les caractéristiques structurales d’un pont doivent être modélisées afin que le modèle d’analyse reflète bien le comportement du pont

� Théories des petits déplacements� Théories des grands déplacements




Théories des petits déplacements

� Effets des déplacements ne sont pas tenus compte au moment de l’analyse

� Poutres� Cadres� Dalles� Grillages


Théories des grands déplacements

� Effets des déplacements sont tenus compte au moment de l’analyse

� Ponts en arc� Ponts suspendus� Ponts haubanés




Réponses structurales à considérer


Facteurs influant sur les réponses structurales (5.4.4)

� La continuité des travées� La géométrie en plan, biais,

courbure� Variation longitudinale de la

section transversale� Les diaphragmes et les traverses� Les contreventements




Facteurs influant sur les réponses structurales (5.4.4)

� Les conditions d’appuis� La température

� Le fluage, le retrait, la relaxation� Le raccourcissement élastique� La séquence de construction


Méthodes d’analyse classique

• Analogie du grillage• Théorie des plaques

orthotropes




Méthodes d’analyse moderne

� Raffinées� Éléments finis

� Simplifiées� Statique� Empirique (S6-00)


Analogie du grillage

Dalle divisée enpoutres croiséespour former ungrillage

Appuis

Circulation




Plaque orthotrope

L’équation différentielle suivante est souvent utilisée pour résoudre les plaques ayant des caractéristiques différentes dans les deuxdirection perpendiculaires :

4 4 4

4 2 2 4

1 2

( , )x y

xy yx

w w wD D D q x y

x x y y

D D D D D

∂ ∂ ∂+ + =

∂ ∂ ∂ ∂

= + + +

Dx – Rigidité longitudinale en flexionDy – Rigidité transversale en flexionDxy – Rigidité longitudinale en torsionDyx – Rigidité transversale en torsionD1, D2 – Rigidités de couplageq(x,y) – charge appliquée


Éléments finis




Modélisation par EF

Dalle en béton surPoutres en acier


Modélisation de la section

Éléments de plaque

Élément rigide

Poutre

Noeud

Section Élévation

Acier

BétonÉléments de poutres




Méthode simplifiéecharges permanentes (5.6)

� L’analogie de poutre peut être utilisée pour les ponts conformes aux conditions suivantes:

� La largeur est constante� Les conditions d’appuis sont assimilables à celles

d’appuis linéaires� Pour les ponts dalles et les dalles évidées ε ≤ 1/6� Pour les ponts à dalle sur poutres ε ≤ 1/18� S’ ≤ 0.60S ne dépassant pas 1.8 m

S’ S


Méthodes simplifiéessurcharge de camion

A. Méthode statique B. Méthode empirique

(S6-00 sections 5.6 et 5.7)




A - Méthode statique

1) Calculer le moment de flexion, MT = M(1+CMD)

Camion CL ou autre (charge mobile)

M est le moment à un point quelconque

CMD est le coefficient de majoration dynamique



2) Calculer le facteur de répartition, FR, pour chaque poutre par FR = R / W

S S

W/2W/2 W/2W/2

Camion, W Camion, W

ROTULE

RA RCRB





3) Calculer le moment, Mg, pour une poutre par

Mg = FR x MT


B - Méthode empirique S6-00 (5.7)

1 - Superstructures peu profondes (ossatures élancées) • Dalle sur poutres• Dalle ou dalle évidée

2 - Poutres caissons• Multiples




B - Méthode empirique

� Pour l’analyse de surcharge, les méthodes simplifiées des articles 5.7.1.2 à 5.7.1.5 peuvent être utilisées, si ces ponts satisfont aux conditions suivantes:


Conditions

� La largeur est constante� Les conditions d’appuis sont

assimilables à celles d’appuis linéaires� Pour les ponts dalles et les dalles

évidées ε ≤ 1/6� Pour les ponts à dalle sur poutres ε ≤

1/18




Conditions

� Pour les ponts avec dalle sur poutres, il doit y avoir au moins trois poutres longitudinales à espacement et à rigiditéégaux, ou dont les variations par rapport à la moyenne ne dépassent pas 10% dans chaque cas

� S’ ≤ 0.6S ne dépassant pas 1.8 m

S’ S

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