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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
© Noyan Turkkan 2001
U. de Moncton
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Répartition des charges
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GénéralitésGéométrie
Directiontransversale
DirectionLongitudinale
Circulation
Appuis
L
B
DirectionLongitudinale
Directiontransversale
Circulation
Appuis
Angle du biaisψ
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Paramètre de biais
tanB
L
ψε =
tanS
L
ψε =
Pour les ponts dalles etdalles évidées
Pour les ponts à dallessur poutres
S’ S
B
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Types de sections
Dalles pleines ou évidées en BA ou BP
BA >> Béton arméBP >> Béton précontraint
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Dalle sur poutres
Poutresen acier
Poutres en Béton précontraint
Dalle en béton armé
S
S’
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Poutres caissons
Multiples
Unicellulaire
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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
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Comportement
Flexion et torsion
Flexion
Différentes flèchespour chaque poutre
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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
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Théories des petits déplacements
� Effets des déplacements ne sont pas tenus compte au moment de l’analyse
� Poutres� Cadres� Dalles� Grillages
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Théories des grands déplacements
� Effets des déplacements sont tenus compte au moment de l’analyse
� Ponts en arc� Ponts suspendus� Ponts haubanés
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Réponses structurales à considérer
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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
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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
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Méthodes d’analyse classique
• Analogie du grillage• Théorie des plaques
orthotropes
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Méthodes d’analyse moderne
� Raffinées� Éléments finis
� Simplifiées� Statique� Empirique (S6-00)
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Analogie du grillage
Dalle divisée enpoutres croiséespour former ungrillage
Appuis
Circulation
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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
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Éléments finis
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Modélisation par EF
Dalle en béton surPoutres en acier
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Modélisation de la section
Éléments de plaque
Élément rigide
Poutre
Noeud
Section Élévation
Acier
BétonÉléments de poutres
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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
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Méthodes simplifiéessurcharge de camion
A. Méthode statique B. Méthode empirique
(S6-00 sections 5.6 et 5.7)
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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
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A - Méthode statique
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
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A - Méthode statique
3) Calculer le moment, Mg, pour une poutre par
Mg = FR x MT
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B - Méthode empirique S6-00 (5.7)
1 - Superstructures peu profondes (ossatures élancées) • Dalle sur poutres• Dalle ou dalle évidée
2 - Poutres caissons• Multiples
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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:
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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
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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