CHAPITRE 4 :
ANALYSE NON LINEAIRE D'UN PONT A
VOUSSOIR
CHAPITRE 4 :
ANALYSE NON LINEAIRE D'UN PONT A
VOUSSOIR
4.1.Introduction
Ce chapitre traite le comportement structural sous
sollicitation sismique d'un pont à voussoir, et ce en utilisant la
démarche du dimensionnement en capacité conformément au
règlement parasismique des ouvrages d'art (RPOA) , avec la conception
d'appuis ductiles qui se traduit par la formation des rotules plastiques qui
doit être confirmé par calcul en utilisant les deux
méthodes d'analyses « push-over » et « l'analyse
dynamique non linéaire » .
Les efforts obtenus par l'analyse linéaire
élastique peuvent dans ce cas être réduits en les divisant
par un coefficient de comportement « q » dont la valeur est
supérieure à 1 lors de la formation des rotules plastiques de
flexion pour un comportement ductile de la structure.
Dans le but d'évaluer la performance
post-élastique du pont à voussoir conçu
conformément au RPOA 2008, une analyse dynamique non linéaire est
effectuée.
4.2.Présentation de la structure
étudiée
La structure analysée est un pont à voussoir
classé selon le RPOA dans la catégorie des ponts importants,
implanté en zone de forte sismicité.
Les caractéristiques du Pont sont les suivantes :
· Dimensions en plan : Lx=510m ; Ly=13,5m.
· Le pont est classé dans le groupe 2 : pont
important.
· Le pont est implanté dans une zone de forte
sismicité (zone ÉÉÉ).
· Les piles sont construites en béton armé et
sont encastrées à la semelle et au tablier, les semelles sont
fondées sur un groupe de pieux de diamètre de 1,2m.
· Le tablier précontraint est constitué d'une
poutre continue sur six travées constituées d'un caisson à
trois âmes.
Les caractéristiques mécaniques des
matériaux du Pont sont fixées comme suit :
· Béton : la résistance à la
compression à 28 jours : { 35 MPa béton caisson
27 MPa béton des appuis
· Module d'élasticité du béton : (abM
= 35981 MPa
Eba = 33000 MPa
· Armatures longitudinales et transversales en acier FeE400
4.3. Modélisation et analyse modale de la
structure
Nous avons utilisé pour cette analyse statique non
linéaire de poussée progressive « Pushover » le
logiciel SAP 2000 non linéaire version 12.0.0.
Les piles sont modélisées comme étant
des éléments «Frame», la dalle et les
éléments constituant le tablier comme étant des
éléments «Shell» et les appareils d'appuis par des
éléments «Springs».
Les noeuds plastiques pour l'analyse pushover ont
été définis comme étant des « Rotules »
dont la position est en pied et en tête des piles, avec des courbes
d'interactions Effort Normal-Moment Fléchissant (P-M) unidirectionnel
selon le sens de l'excitation.
Le modèle 3D de notre structure est comme le montre la
figure 4.1 ci-dessous ;
Les résultats de l'analyse modale de l'ouvrage sont
présentés dans le tableau suivant :
Tableau 4.1 : Facteurs de participation modale
du pont à voussoir
Modes
|
Période
|
UX
|
UY
|
ÓUX
|
ÓUY
|
|
%
|
%
|
%
|
%
|
Mode 1
|
1.9411
|
50.26
|
0.00
|
50
|
0
|
Mode 2
|
1.8218
|
0.00
|
7.89
|
50
|
8
|
Mode 3
|
1.6696
|
8.07
|
0.00
|
58
|
8
|
Mode 4
|
1.4091
|
3.54
|
0.00
|
62
|
8
|
Mode 5
|
1.3659
|
0.00
|
5.42
|
62
|
13
|
Mode 6
|
1.2328
|
0.81
|
0.00
|
63
|
13
|
Mode 7
|
1.2274
|
0.00
|
84.01
|
63
|
97
|
Mode 8
|
1.0900
|
14.44
|
0.00
|
77
|
97
|
Mode 9
|
1.0065
|
0.00
|
2.10
|
77
|
99
|
Mode 10
|
0.8814
|
0.17
|
0.00
|
77
|
99
|
Mode 11
|
0.8372
|
9.75
|
0.00
|
87
|
99
|
Mode 12
|
0.8283
|
0.00
|
0.15
|
87
|
100
|
Mode 13
|
0.7622
|
2.01
|
0.00
|
89
|
100
|
Mode 14
|
0.6116
|
3.62
|
0.00
|
93
|
100
|
|
1er mode de vibration (T1=1.94s)
7éme mode de vibration (T1=1.22s)
Figure 4.2 : Modes de vibration du pont
à voussoir
Tous les modes ayant une contribution importante à la
réponse structurale totale ont été pris en compte tel que
préconisé par le RPOA. La somme des masses modales effectives
atteint pour les modes considérés au moins 90% de la masse totale
du pont.
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