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Implication du projet RPOA sur la conception sismique des ponts en Algerie

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par Mounir AIT BELKACEM
Saad DAHLEB De Blida - Magister en génie civil  2010
  

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INTRODUCTION GENERALE

L'expérience des séismes anciens ou récents met en évidence les principales causes des effondrements et des désordres subis par les ponts, qui se traduisent par des déplacements relatifs des tabliers et des appuis, et par les ruptures fragiles de certains éléments dues au manque de ductilité ou de confinement du béton.

Ceci met en exergue la nécessité de la prise en compte du risque sismique dans l'élaboration des projets d'ouvrages d'art.

Par ailleurs, la majorité des pays développés qui sont situés dans des zones sismiquement actives sont dotés de leurs propres codes sismiques spécifiques aux ouvrages d'art.

A ce jour, le calcul au séisme des ouvrages d'art en Algérie est régi par une méthode forfaitaire simplifiée. Récemment un projet de règles parasismique des ouvrages d'art RPOA a été élaboré en vue d'être appliqué en Algérie.

A l'instar des autres codes, le projet de règlement parasismique des ouvrages d'art algérien offre aux concepteurs deux possibilités majeures de conception pour les appuis :

· Concevoir des appuis dont le comportement sera élastique,

· Concevoir des appuis dont le comportement sera inélastique.

Pour la détermination des sollicitations, on commence par effectuer un calcul élastique quelque soit la méthode de dimensionnement utilisée par la suite.

Dans le cas d'un calcul élastique, les efforts ainsi obtenus sont directement utilisés pour dimensionner les sections.

Pour certains systèmes d'appui et sous réserve d'adopter des dispositions constructives particulières, il est possible de procéder à un calcul inélastique qui réduit forfaitairement les efforts.

Pour conduire un calcul inélastique, on admet la formation des rotules plastiques par plastification des aciers longitudinaux pour des efforts inferieurs à ceux qu'une structure parfaitement élastique aurait subis.

On applique alors la démarche du calcul élastique avec un spectre différent appelé spectre de dimensionnement, puis on divise les efforts obtenus par un coefficient dit de comportement, qui permet de tenir compte des capacités de ductilité de la structure.

Il faut toutefois bien vérifier que sous les sollicitations réduites obtenues, il ya effectivement formation de rotules plastiques et qu'en dehors des rotules plastiques, la structure reste bien élastique.

On doit s'assurer que sous les sollicitations ainsi déterminées, les parties fragiles de la structure sont bien protégées par la formation des rotules plastiques ductiles.

En somme, on dicte à la structure les seuls endroits ou elle peut dissiper de l'énergie par endommagement et plastification des aciers.

L'objectif de ce mémoire est d'abord de présenter le projet de code et de le situer par rapport au développement récent des autres codes qui existent dans certains pays. Une évaluation qualitative à travers des simulations de calcul de deux types de ponts les plus répandus est effectuée dans le but de présenter la méthode de calcul et d'estimer l'implication de l'application du projet de code sur le dimensionnement des ponts.

Ainsi, notre mémoire est structuré en deux parties principales :

La première partie présente une synthèse sur les types de dommages subis par les ponts, en se basant sur les remarques et constatations faites lors des investigations post sismique, traite de l'évolution des codes parasismiques, et met en évidence le projet de règlement parasismique des ouvrages d'art algérien.

La deuxième partie est consacrée à l'étude de deux types de pont en utilisant deux analyses distinctes, à savoir une analyse linéaire pour un pont à poutre et une analyse non linéaire pour un pont à voussoir.

C'est pourquoi, notre travail est organisé comme suit :

· Chapitre 1 : Comporte deux investigations post sismique, celle du séisme du 21 Mai 2003 en Algérie, et celle du séisme de 1994 qui a frappé la région de Northridge au Etats Unis. Les dommages subis par les ponts sont cités et leurs causes probables identifiées.

· Chapitre 2 : Comporte une présentation détaillée de la structure du projet de règlement parasismique des ouvrages d'art algérien, et explique la procédure à suivre pour le dimensionnement d'un ouvrage multitravée.

· Chapitre 3 : Comporte une analyse linéaire d'un pont à poutre, le calcul sismique est réalisé par les deux méthodes forfaitaire et dynamique conformément au projet RPOA. Les résultats des deux méthodes sont comparés afin de mesurer l'impact de l'utilisation du RPOA sur la conception de ce type de pont.

· Chapitre 4 : Deux analyses sont élaborées sur un pont à voussoir, à savoir une analyse dynamique non linéaire ainsi qu'une analyse pushover tel que préconisée par le règlement RPOA. Ces deux méthodes nous permettront de suivre le développement des mécanismes de ruine et des efforts dans les éléments structuraux, et font office de justificatif pour l'utilisation de la méthode du dimensionnement en capacité.

Enfin, notre travail s'achève par une conclusion générale comportant un résumé de l'ensemble de cet exposé, ainsi que les recommandations qui peuvent constituer une suite à ce travail, ou des perspectives à de futures recherches.

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