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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



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



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



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



Pont de Paris (Beauvais)

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



Précontrainte non filante de première génération (1949)

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




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

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






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




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

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



Placement des appareils



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



Modélisation par éléments finis

5925 nœuds5664 éléments de plaque de type Kirchhoff

Comparaison avec un modèle théorique



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 ?



Exploitation des mesures Travée n°2

Bon accord mesures et théorie.



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



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...



Conclusions pour le pont de Paris

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



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




+ 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



Traitement des enregistrements

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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

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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



Modélisation



Interprétation des mesures

Courbure (m-1)

Abscisse (m)

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



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

Documents

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