Nouvelle méthode de vérification des ponts mixtes à âme pleine

Des travaux de recherche récents ont mis en évidence que les sections élancées des poutres composées-soudées des ponts mixtes soumises à un moment négatif possèdent tout de même une certaine ductilité, bien que limitée. Basé sur cette évidence, un travail théorique entrepris à l'ICOM a chiffré cette ductilité restreinte et a défini la manière dont elle peut être utilisée dans un modèle de calcul de la résistance. Ce travail a permis d'établir les principes de base d'une nouvelle méthode de vérification qui tient compte de la ductilité effective des sections transversales élancées des poutres mixtes s'étendant sur plusieurs travées. Cette nouvelle méthode de vérification se compose de quatre parties. Elle a été développée de façon simple et rapide d'utilisation. Son principe de base consiste à vérifier que la capacité de rotation disponible de la section de la poutre ?av soit supérieure ou égale à la capacité de rotation requise (theta-av theta-req). La capacité de rotation disponible ?av n'est autre que la ductilité restreinte des sections élancées sur appui intermédiaire. Pour qu'elle puisse se développer, le déversement de la semelle inférieure sur appui doit être empêché. Cette capacité de rotation disponible dépend de plusieurs paramètres tels que : - l'effort tranchant, - la géométrie de la section (élancements de l'âme et de la semelle comprimée), - la nuance d'acier, - la position de l'axe neutre. La capacité de rotation requise ?req se compose de deux éléments, ?req1 et ?req2. La capacité de rotation requise ?req1 est liée à la redistribution des moments de flexion de l'appui vers la travée. Cette redistribution a lieu lorsque les moments sur appui M?Ed provenant des actions sont supérieurs à un moment de référence Mref. Ce moment de référence, par définition, correspond au moment résistant pour lequel la capacité de rotation de la section est évaluée, valeur caractérisant le comportement ductile de la poutre sur appui intermédiaire auquel la nouvelle méthode de vérification fait appel. La capacité de rotation requise ?req2 permet de tenir compte d'un début de plastification des sections en travée. Ceci se produit lorsqu?en travée, le moment sollicitant est supérieur au moment résistant élastique (M+Ed > Mel,travée,Rd). En effet, lors du calcul élastique - plastique en travée, le calcul élastique des moments de flexions MEd ne considère pas le fait que les sections en travée entrent dans le domaine élasto - plastique avant d'atteindre le moment résistant plastique Mpl,Rd. La conséquence de cette plastification est une redistribution des moments de flexion de la travée vers les appuis. Ce qui requiert une rotation sur appui, notée ?req2. Ainsi, cette nouvelle méthode de vérification permet d'effectuer un calcul de la sécurité structurale plus proche du comportement réel de la structure et plus précis. Les avantages qui en découlent sont nombreux et ils sont liés au calcul plastique des structures : - l'histoire du chargement, les effets différés du béton et autres déformations imposées peuvent être négligés lors d'un calcul de la sécurité structurale, - lors de la conception de nouveaux ponts, l'ingénieur peut répartir la matière de façon plus homogène entre les sections sur appui et celles en travée, - lors de la vérification d'ouvrages existants, calculés à l'origine au moyen d'un modèle de résistance élastique, la nouvelle méthode de vérification permet en général de calculer une capacité portante plus grande que celle basée sur le modèle de résistance élastique. Cette capacité portante supplémentaire peut encore être augmentée en plaçant un raidisseur longitudinal sur l'âme de la poutre métallique près des appuis intermédiaires. La nouvelle méthode permet également de déterminer l'augmentation de résistance due à ce raidisseur.