Méthodes analytiques et numeriques de calcule des ponts

Abstract

Introduction générale En effet, tous les pays voient à l’heure actuelle une prospérité et une évolution économique et industrielle significative permettant de s'épanouir et d'entreprendre les perspectives de croissance et de recherche. Pour pouvoir comprendre ce phénomène, beaucoup d’investissements locaux et internationaux affluent sur la région. Ces investissements concernent en grande partie le développement du tissu urbain et des liaisons sans frontières entre les différents pays. Il est à noter qu’une bonne politique de préserver ce patrimoine et sa performance commence par la multiplication et le développement des réseaux de trafic autoroutiers. En particulier, l’industrie de construction des ponts à voussoirs. En Algérie où les besoins en infrastructures routières sont très importants, les ponts à voussoirs, de par leur aspect esthétique et leur coût compétitif continuent de jouir d’une évolution croissante. Les facteurs ayant permis un développement rapide de ces derniers sont multiples. Les avantages suivants peuvent être cités:  Suppression de cintre et du système d’échafaudage.  Rapidité d’exécution permise par le procédé.  Fabrication des voussoirs en atelier, avec une qualité supérieure à celle du chantier puisqu’en général, une partie notable du retrait s’est déjà effectuée et les mises en précontraintes se sont faites sur un béton durci.  Réduction du système de coffrage (limité à la longueur d’un voussoir).  Augmentation du rendement de la main d’œuvre, due à la mécanisation des tâches à l’intérieur d’un cycle répétitif.  Facilité d’entretien (circulation du personnel, passage de canalisations,... etc.). Malheureusement, le comportement de cette catégorie particulière de ponts sous l’action des effets des charges dynamiques et de torsion non uniforme et gênée demeure peu connu en général dans les pays du Maghreb, d’où un risque sismique plus important, notamment dans les zones de forte sismicité, telles que l’Algérie du Nord où se trouvent concentrés essentiellement des infrastructures économiques et industrielles du pays. Dans le cas de vibrations induites par le vent, les tests ont montré que seul un des modes en basse fréquence est réellement excité. En revanche, lors d’un tremblement de terre, plusieurs modes de vibrations d’un pont donné, contribuent généralement à la réponse, notamment les modes de torsion qui peuvent devenir prépondérants par rapport aux modes horizontaux et verticaux de vibration En cas de séisme, ces ponts subissent des dommages très prononcés et les effets vibratoires sur la structure étaient considérés comme la cause principale de l’échec de la majorité des ponts endommagés. Après les dommages enregistrés et vu que les ponts occupent une place stratégique dans le développement économique d’une nation, il devient nécessaire de considérer tous les aspects de calculs pour dimensionner les ponts, à savoir l'intégration dans le processus de calcul des effets dynamiques sur la structure. Une parfaite connaissance des ponts comme sa réponse dynamique serait donc d'un intérêt primordial pour tout concepteur désirant dimensionner de façon plus correcte son ouvrage. Dans le but, de mieux cerner les problèmes auxquels sont confrontés les ponts et éventuellement trouver des solutions adéquates, nous nous proposons de présenter une contribution succincte de la façon suivante : Un premier chapitre qui rappelle les généralités sur les ponts et évoque les principaux ratios de prédimensionnement. Nous présentons dans le deuxième chapitre les différents modèles de calculs des contraintes longitudinales de gauchissement induites parla torsion non uniforme dans les ponts sous sollicitations. Un chapitre 3, décrivant en détail l'application de la méthode des éléments finis Nous exposant dans le chapitre 4, la modélisation numérique du prototype de pont par éléments finis de type (serendip) et investigations sur la taille optimale du modèle discret du pont. Les résultats d’une étude comparative relativement exhaustive et aussi interpréter pour la validation des modèles analytiques. Cette recherche se termine par une conclusion générale et qui feront l'objet du chapitre 5.