Analyse paramétrique du comportement d’une passerelle piétonnière suspendue par câbles précontraints
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Date
2017
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri TiziOuzou
Abstract
La méthode de calcul analytique ainsi utilisée est appliquée à différents aspects de
l’analyse d’une passerelle piétonnière rigidifiée par câbles précontraints dont les résultats sont
confrontés avec succès au code numérique ANSYS basé sur la méthode des éléments finis.
Nous avons ainsi pu examiner par le biais de l’analyse paramétrique l’influence des
paramètres clés comme la cambrure, la pré-tension du câble de rigidité, l’intensité des charges
appliquées et les variations de température. Les résultats ont été présentés sous forme
graphique en vue de montrer l’influence notamment du câble raidisseur cambré sur les
déplacements (flèche) et les efforts engendrés dans les câbles en fonction de l’intensité des
charges et leurs dispositions respectives. En conséquence, nous avons pu juger de la valeur et
du mérite des hypothèses simplificatrices du système continu et nous renseigner sur la nonlinéarité
géométrique en fonction des paramètres principaux selon les critères admis.
Les hypothèses de la modélisation numérique sont évidemment plus réalistes que les
simplifications admises de continuité et d’inextensibilité des suspentes. Cela confère bien
entendu au modèle discrétisé plus de souplesse que n’en possède le modèle analytique ou
continu puisqu’il permet de tenir compte des conditions d’appuis, de la présence des pylônes
et de n’importe qu’elle direction de la sollicitation. L’avantage de la méthode analytique
proposée demeure, par conséquent, dans la faible taille du problème résultant qui permet se
traiter très aisément sur un micro-ordinateur simple, ce qui répond avec succès à un objectif
tant recherché sur le plan théorique et pratique.
Quant aux résultats de l’analyse paramétrique, nous pouvons en dégager les conclusions
suivantes :
- La courbure et la précontrainte du câble de rigidité contribuent très efficacement à la
stabilité de la structure. Les résultats obtenus démontrent qu’avec des valeurs
relativement élevées de la cambrure, on pourrait réduire de façon appréciable (jusqu’à
environ 60%) les déplacements et les variations des poussées par rapport à une
cambrure quasi-rectiligne qui a été la configuration généralement utilisée jusqu’ici
dans les cas pratiques. Ainsi, sans affecter significativement à la hausse du poids
propre de la travée, un choix adéquat de ces paramètres permet de réduire la
déformabilité à laquelle sont sujettes en majorité ces types de structures suspendues.
- La flèche du câble porteur agit dans le même sens que celle du câble de rigidité : les
effets engendrés dans la structure (efforts et déplacements) lui sont inversement
proportionnels.
- Les effets de l’augmentation des températures se traduisent dans la structure par
l’accroissement des flèches et par la détention des éléments de la suspension (câbles,
suspentes) qui se manifestent par la réduction sensible des efforts.
- La non-linéarité observée est du type positif ou favorable et contribue à la
rigidification du système ; elle devient de plus en plus importante au fur et à mesure
que la cambrure et la précontrainte du câble de rigidité diminuent.
Ce qu’on pourrait enfin suggérer comme études futures pour l’amélioration de ce thème
de travail sont les suivantes :
- Entreprendre une analyse paramétrique afin de montrer l’influence des pylônes
(conditions d’appuis, sections, etc.).
- Etendre la théorie du modèle dit continu aux charges horizontales, telles que par
exemple sous l’effet quasi-statique du vent en exploitant la voie de la théorie des
structures hyperstatiques d’ordre infini qui fondamentalement exploite le principe de
superposition des petits effets.
Description
73 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Passerelle : câble précontraint : analyse
Citation
Voies et Ouvrages d'Arts