La mesure de courbure leçons tirées de deux...

Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 20 11

Jean-Jacques Brioist, Laurent Labourie

J.-J. Brioist, L Labourie29 juin

La mesure de courbureleçons tirées de deux campagnes de

mesure récentesMarseilleMarseille

Mercredi 29 et Jeudi 30 juinMercredi 29 et Jeudi 30 juin

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Jean-Jacques Brioist, Laurent Labourie

Notion de courbure : rappel

La courbure χ est un gradient de déformation Dans le cadre de la RDM :

Écart à la proportionnalité → altération du module de rigidité EI

=MEI

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L'instrument de mesure

Courbure ↔ flèche relative entre deux points dont la distance est connueRésolution : 10 µm/10 m²Densité de mesure : tous les 5 m

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Mesures au PI 57 sur l'A1 près Verberie

Suivi de la mise en tension de câbles de précontrainte extérieure par courburemétrie lors du renforcement par précontrainte extérieure

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Pont de Paris (Beauvais)

Dalle BP, courbe, quatre travées construit sur cintre, en seule phase.

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Précontrainte non filante de première génération (1949)

~300 à ~340 câbles 12 phi 5 (FPRG ~140kg/mm², T0 = 1000MPa) !

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Pont de Paris (Beauvais)

Précontrainte discontinue avec sorties de câbles en intrados Défaut de « continuité » (diffusion) au croisement des câbles

Insuffisance globale (« trous ») de précontrainte initiale calculée (30%)

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Pont de Paris (Beauvais)

Nombreuses alertes successives :- fissurations longitudinales et transversales de la sous-dalle- venues d'eau (précontrainte) depuis une vingtaine d'années- fissurations évolutives de la chaussée (et des encorbellements)- suspicion de déformations anormales et évolutives- « non linéarités » au chargement...==>> suspicion de ruptures de câbles

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Pont de Paris (Beauvais)

Chargement : → Deux semi-remorques de 38 t→ Rive est puis rive ouest

Objectif de la courburemétrie : ==> mise en évidence des décompressions sous chargement

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Placement des appareils

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Exemple d'enregistrement

14:18:14 14:21:07 14:24:00 14:26:53 14:29:46 14:32:38 14:35:31 14:38:24 14:41:17

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Pont de Paris à Beauvais

Travée n°2 rive est

V2

v4

V1

v3

temps

dép

lace

me

nt (

en

mm

)

accélération

freinage

Dérive du capteur n°2

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Modélisation par éléments finis

5925 nœuds5664 éléments de plaque de type Kirchhoff

Comparaison avec un modèle théorique

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Exploitation des mesuresTravée de rive (sud)

Les courbures mesurées sont supérieures à celles prévues par le modèle

Les « contre-courbures » de la travée adjacente sont significativement élevées ?

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Exploitation des mesures Travée n°2

Bon accord mesures et théorie.

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Courbure et contre-courbure... (travée 2)

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Conclusions pour le pont de Paris

Bon accord calcul / mesures pour la flexion des travées centrales « Contre-courbures » en travées centrales sous estimées par le modèle EF, mais profil similaire (homothétique) : fonctionnement des appuis? Rôle de la précontrainte? Écart considérable (100%) entre mesures et modèle pour la travée sud... Écart en travée Nord (bord extérieur) Décompression très probable en bord extérieur à la courbure en travées de rive...

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Conclusions pour le pont de Paris

Fermeture de l'ouvrage, mise sur cintre, autorisation piétons et reconstruction projetée...

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Pont de l'Orne sur l'A4 (près Briey)

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Pont de l'Orne sur l'A4 (près Briey)

Pont dalle BP nervurée type Homberg (1974)Construction sur cintre en travées successivesUtilisations de coupleurs « bridés » dans le béton (pas de liberté de mouvement) qui entraînent :==> altérations de la diffusion de la précontrainte sur la section de

reprise

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Pont de l'Orne sur l'A4 (près Briey)

+ Défauts de conjugaison des surfaces de reprise... (inhérents aux sections phasées et couplées)

+ Pas de ferraillage passif de continuité dans les zones de coupleurs

+ Fluage approché, gradient omis...

(Source photo : rapport Quadric)

==> Courburemétrie pour contrôle du fonctionnement des

sections couplées

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Traitement des enregistrements

14:33:0014:34:30

14:36:0014:37:30

14:39:0014:40:30

14:42:0014:43:30

14:45:0014:46:30

14:48:0014:49:30

14:51:0014:52:30

14:54:0014:55:30

14:57:0014:58:30

15:00:0015:01:30

15:03:00

-0,500

-0,400

-0,300

-0,200

-0,100

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

Colonne F

Colonne G

Colonne H

Colonne I

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

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00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

00:00:0000:00:00

-0,500

-0,400

-0,300

-0,200

-0,100

0,000

0,100

0,200

0,300

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Modélisation

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Interprétation des mesures

Courbure (m-1)

Abscisse (m)

Légers excès de courbures au droit de toutes les zones de coupleurs...

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Conclusions

La courburemétrie est bien adaptée à la mise en évi dence

- des particularités de fonctionnement des ouvrages hyperstatiques en BP,

- différences de comportement transversales,

- reports de courbures,

- décompressions...

==> Toutefois des modèles théoriques assez fins (not amment transversalement) doivent être construits pour l'interprét ation des résultats