Comportement et modélisation des consoles de ponts cantilever en béton armé
Sébastien Flawinne  1@  , Boyan Mihaylov  2@  , Chathura Rajapakse  2@  
1 : Service Public de Wallonie
Rue Côte d'Or 253 4000 Liège -  Belgique
2 : ULiège
Place du 20 août 7, 4000 Liège -  Belgique

Les consoles de ponts cantilever sont souvent présentes dans les ouvrages existants. Cette forte prévalence est en partie due à leur déterminisme statique et à leur simplicité de construction. Elles représentent un élément critique de la structure, et leur performance est cruciale pour la sécurité de l'ensemble du système.

Pourtant, la conception de ces consoles (parfois dénommées becs cantilever) est une source importante de problèmes structurels potentiels :

- leur forme caractéristique, avec réduction soudaine de l'épaisseur de la section, provoque une forte concentration des contraintes. En conséquence, les consoles présentent généralement des fissures inclinées au niveau du coin. La largeur de ces fissures tend à dépasser facilement les limites typiques de 0,3-0,4 mm dans des conditions de service.

- les becs cantilever sont généralement situés dans des zones de pénétration d'eau et d'autres agents corrosifs. Dès lors, ces fissures d'angle excessivement larges posent des problèmes de durabilité majeurs car elles peuvent conduire à la corrosion de l'armature. En cas de détérioration supplémentaire ou de charge accrue/répétée, une défaillance éventuelle peut se produire le long de la fissure au coin de la console

Pour ces raisons, les consoles de pont cantilever posent des problèmes difficiles en matière de modélisation, de maintenance et d'évaluation de la sécurité.

Les principaux objectifs de la recherche menée par l'Université de Liège sont les suivants :

- établir un nouveau modèle de calcul basé sur les déplacements pour prédire la résistance et les déformations des consoles. L'approche utilisée facilite l'utilisation directe de données mesurables sur site pour évaluer la résistance du bec cantilever (par exemple, la largeur mesurée de la fissure)

- approfondir la compréhension du comportement des consoles suite à des essais menés sur des spécimens à grande échelle

Les essais en laboratoire ont montré que le modèle était capable de bien prédire le comportement complet de ces éléments jusqu'à la rupture.

Des essais sur des ponts du Service Public de Wallonie ont ensuite été réalisés pour comparer le modèle avec la réalité du terrain. Des ponts ont été sélectionnés afin de soumettre les consoles à différents niveaux de charge et de vérifier la correspondance observée au niveau de l'ouverture de la fissure entre la prédiction théorique du modèle et les mesures sur terrain.

Les premiers résultats ont montré une correspondance significative, bien que certains aspects doivent encore être pris en compte. Le modèle développé est un indicateur pertinent qui peut être utilisé en pratique par les gestionnaires de ponts pour estimer avec une certaine précision la stabilité résiduelle de ces éléments vulnérables que sont les consoles de pont cantilever.


Personnes connectées : 4 Vie privée
Chargement...