3.5. Etude du fut
3.5.1. Les combinaisons des charges
Les combinaisons des charges sont obtenues en considérant
une action prépondérante accompagnée d'actions
concomitantes.
Les coefficients des majorations sont mentionnés dans le
tableau suivant :
Tableau 3.5 : Les coefficients de
majorations
Actions
|
ELA
|
Poids propre (G)
|
1
|
Surcharge A(L)
|
0.2
|
Système BC
|
0.2
|
Surcharge Militaire Mc120
|
0.2
|
Surcharge exceptionnelle D240
|
0.2
|
Surcharge Trottoirs (ST)
|
0.2
|
Freinage (F)
|
0.2
|
Séisme (E)
|
1
|
|
Les combinaisons utilisées sont
énumérées dans le tableau ci - dessous :
Tableau 3.6 : Les combinaisons des charges
Action prépondérante
|
Numéro de la
combinaison
|
Combinaisons
|
ELA
|
01
|
G + E + 0.2 (A(L) + Fa+ ST)
|
|
G + E + 0.2 (BC + Fbc + ST)
|
|
G + E + 0.2 MC120
|
|
G + E + 0.2 D240
|
|
3.5.2. Efforts de dimensionnement
Les résultats de ces combinaisons des charges sont
illustrés dans le tableau suivant :
Tableau 3.7 : Les efforts engendrés
dans les piles sous les différentes combinaisons
Action
prépondérante
|
Numéro de
la
combinaison
|
L'effort
normal
N (t) / FUT
|
Moment
M (t. m) / FUT
|
Section
d'armatures
As (cm2)
|
ELA
-méthode RPOA-
|
01
|
-13.64
|
95.07
|
51.85
|
|
-13.68
|
94.65
|
51.63
|
|
-14.80
|
95.36
|
52.30
|
|
-13.42
|
94.76
|
51.62
|
|
|
|
|
|
ELA
-méthode
conventionnelle-
|
/
|
197.5
|
140.5
|
31.89
|
|
En comparant les résultats obtenus par les deux
méthodes, on constate que les efforts de dimensionnement obtenus par la
méthode modale-spectrale sont dans ce cas plus sécuritaire par
rapport à ceux obtenus par la méthode conventionnelle.
3.6. Etude paramétrique
Dans le but de quantifier l'implication de l'utilisation de la
méthode RPOA sur la conception
et le dimensionnement de ce type de
pont (pont à poutre), on réalise une étude
paramétrique
pour voir la variation du rapport « effort
tranchant/poids de la structure » (V/W) en le comparant
avec celui utilisé par la méthode forfaitaire pris égal
à 0.1.
Les résultats obtenus sont illustrés dans un
graphe montrant la variation de V/W en fonction de la catégorie du sol
pour une zone de sismicité donnée (Z1, Z2a, Z2b,
ZÉÉÉ).
Tableau 3.8 : Valeurs de V/W en fonction du
site
|
V/W
|
SITE
|
Z1
|
Z2a
|
Z2b
|
ZÉÉÉ
|
S1
|
0.1
|
0.16
|
0.2
|
0.26
|
S2
|
0.15
|
0.24
|
0.29
|
0.39
|
S3
|
0.2
|
0.33
|
0.4
|
0.53
|
S4
|
0.3
|
0.5
|
0.6
|
0.8
|
|
0.9
V/W
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
Site
0 1 2 3 4 5
0.1
0
méthode forfaitaire Z1 Z2a Z2b
ZÉÉÉ
Figure 3.4 : Variation de V/W en fonction du
site selon la zone de sismicité
Les résultats obtenus montrent une variation croissante
du coefficient V/W variant de 0.1 à
0.8 qui représente un
rapport relativement élevée. Les efforts engendrés dans la
structure
obtenus par la méthode RPOA seront donc plus
sécuritaires par rapport à ceux de la méthode
forfaitaire. Ainsi on constate que cette dernière ne
couvre que les cas des ponts en zone 1 sur le site S1.
Il est à noter que ces résultats sont propres
à un cas de pont d'une période fondamentale située
dans l'intervalle (T2 ~ T ~ 3s) d'une catégorie de sol
S2.
Pour généraliser cette conclusion, on
étudie les variations des rapports des valeurs spectrales (S4/S3, S4/S2,
et S4/S1) et on trace les courbes correspondantes en fonction de la
période.
3.0000
2.5000
2.0000
1.5000
1.0000
S4/S3
S4/S2
S4/S1
0.5000
0.0000
T (période)
0 1 2 3 4 5 6
3.5000
S4/Sn
Figure 3.5 : rapports des valeurs spectrales
(S4/S3, S4/S2, et S4/S1)
en fonction des périodes
On remarque que ces rapports sont proches (< 1.3) pour les
courtes périodes (0s ~ T ~ 0,5s)
et augmente linéairement dans l'intervalle (0,5s ~ T ~
0,8s), pour atteindre le seuil de 3 pour
le rapport S4/S1 dans les moyennes à longues
périodes (T>1).
Ces résultats montrent que l'effet du sol devient
très important pour les ponts à périodes
supérieures à 1s où les accélérations
spectrales de calcul d'un pont implanté sur un sol S4 est 1,5 fois
celles d'un sol S3, deux fois celles d'un sol S2 et trois fois celles d'un sol
S1.
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