1 Conception Ponts - Sommaire Généralités

Conception des Ponts Sommaire et Généralités

Conception des Ponts  SOMMAIRE :  Généralités  Typologie des ouvrages d’art  Ponts type SETRA

 Ponts en BP, Métalliques et Mixtes Acier-Béton  Appuis de ponts : culées et piles  Démarche du concepteur  Conception et dimensionnement des principaux ouvrages

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Matériaux  Méthodes de constructions  Moyens de calculs  Architecture et développement durable

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Matériaux :  Emploi de matériaux aux performances rigoureusement contrôlées :  normes,  marquage CE  Performances des matériaux sans cesse accrues :  Béton hautes performances : o BHP (Classe de résistance supérieure à C50/60)

o BFUP (Résistances exceptionnelles de 130 à 250 MPa en compression et 20 à 50 MPa en traction) Photo Cimbeton

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Matériaux :  Performances des matériaux sans cesse accrues :  Bétons autoplaçants (BAP) 

Photos Cimbeton

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Matériaux :  Performances des matériaux sans cesse accrues :  Aciers à haute limite élastique : S420 à S690 prévues dans l’EC3  Aciers à très haute limite élastique : S890, S960, S1100 (non standardisée)

Pont provisoire en acier S1100 – Photo OTUA

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Méthodes de construction :  Cintre : technique la plus ancienne (ponts en maçonnerie)

Musée des Maquettes des Travaux Publics

Extrait de " L'ILLUSTRATION n° 3480 du 06 novembre 1909

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Méthodes de construction : nombreuses, à la fois rapides et

précises  Etaiement

o Cintre auto lanceur

• Coffrage grimpant

Photos Struturae – J. Mossot

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Méthodes de construction : nombreuses, à la fois rapides et

précises  Encorbellement

Photos Struturae – V. Carbol

 Encorbellement avec haubanage provisoire

Photos Struturae – J. Mossot

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Méthodes de construction : nombreuses, à la fois rapides et

précises  Poussage

Photos Struturae – J. Mossot

 Méthode Tarzan

Photos Struturae – G. De Paysac

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Méthodes de construction : nombreuses, à la fois rapides et

précises  Ripage transversal, longitudinal

 Rotation axe vertical ou horizontal

Photos Struturae

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Moyens de calculs  Ordinateurs de plus en plus puissant : prise en compte d’un grand nombre de combinaisons, calcul des phasages de chantier, calcul de béton précontraint avec effets différés, etc…

Phasage de réalisation du pont sur la Vienne (Limoges - France) – Logiciel Pythagore - Setec

Modèle du pont de Warri (Nigéria) : pont haubanné à tablier en béton – Logiciel Pythagore - Setec

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Moyens de calculs  Calculs en grands déplacements : comportement des ponts suspendus et des structures tendues, instabilités (flambement)

Calcul en grand déplacement : modèle de calcul du Pont de l'Europe (Orléans - France) – Logiciel Pythagore - Setec

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Moyens de calculs  Modèles de calculs dynamiques (passerelles piétonnes, ponts ferroviaires pour lignes LGV, vent, séismes)

Mode propre de vibration de la passerelle Simone de Beauvoir (Paris - France) – Logiciel Pythagore - Setec

LGV Est européenne - Viaduc de Wilwisheim Bas-Rhin - France (2008-2010) Vue de la déformée du tablier, mode propre de vibration 8

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Moyens de calculs  Modèles tridimensionnels aux éléments finis : calcul de poutres, coques, câbles,

Application du calcul aux éléments finis - Visualisation des contraintes dans un voile déformé - Wikipedia

Logiciel CESAR-LCPC

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants

Stari Most (Mostar, Bosnie Herzegovine) – 1567, détruit en 1993, reconstruit en 2004

Tower Bridge (Londres, UK) - 1894

Pont des Soupirs (Venise, Italie) - 1600

Pont du Gard (Vers-Pont-du-Gard, France) – 1er siècle

Ponte Vecchio (Florence, Italie) 1345

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants

Brooklyn Bridge (Brooklyn, New York, USA) - 1883

The Iron Bridge (Coalbrookdale, UK) - 1779

Golden Gate Bridge (San Franciso, Californie, USA) - 1937

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants

Pont sur la Moselle (Custines, France) – 1985 – Photo CG54

Viaduc sur la Moselle (Fontenoy, France) – 1976– Photo CG54

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants

Pont sur RD (Saint Ail, France) – 1977 – Photo CG54

Pont sur la Moselle (Maron, France) – 1978 – Photo CG54

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Viaduc de Millau (A75, France) 2005 : 2460 m de long Pont le plus haut du monde : 270 m au dessus du sol – Pile+Pylône P2 343m Portée principale de 342 m Cout 300 M€

Structurae – Photo N. Janberg

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plus délirants De Oliveira Bridge (Sao Paulo, Brésil) : 1600 m de long - 2008 1er pont à haubans avec pylône en X

Structurae – Photo Marcosleal

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Tsing Ma Bridge (Chine) : 2160 m de long – 1997 Portée principale de 1377 m Cout : 7,14 Milliards de $

Photo Structurae

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plus délirants Pont du détroit d’Akashi (Japon) : 3800m de long – 1998 Portée principale de 1991m record du monde pour les ponts suspendus Cout : 4,3 Milliards de $

Photo Wikipedia

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plus délirants Pont de Rion Antirion (Grèce) : 2800m de long – 2004 Portée principale de 560 m Cout : 800 M€ Zone sismique avec faille (doit résister à un séisme de 7,5 sur échelle de Richter Grande profondeur du golfe Faible qualité du sol Résistance au choc d’un pétrolier

Photo Wikipedia

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plus délirants Pont Leonard Zakim Bunker Hill Boston (Massachussetts, USA) 436 m de long – 2003 Portée principale de 227m Tablier le plus large du monde 56m Cout : 115M$

Photo Wikipedia

Structurae - Photo N. Janberg

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plus délirants Pont sur la baie de Hangzhou (Chine) : 36 000m de long – 2008 Pont transocéanique le plus long du monde Portée principale de 447m Cout : 1,12 Milliards €

Photo Wikipedia

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Messine 5070m de long à 64m au dessus de la mer Portée principale de 3300m Cout estimé 6 Milliards d’€

Photo ArchiWorld

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km

2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France) Longueur totale de l’ouvrage = 90km Largeur totale = 80m Quantité de béton = 90 000 000m3 Coût : plusieurs dizaines de Milliards € Vue aérienne - Architecture Off

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km 2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France)

La route plonge régulièrement sous les eaux du détroit : passages pour les bateaux.

Elévations - Architecture Off

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km 2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France) Le pont est formé de 2 murs parallèles de 50m de hauteur maximum, épais de 10m et reliés entre eux par des entretoises en béton. Ils émergent de 5m au dessus des eaux. Les voies de communication (voitures et trains) sont aménagées dans la partie supérieure. Axonométrie - Architecture Off

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km 2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France) Les 2 murs du pont sont transpercés par des passages pour les baleines et les poissons. Le pont fabrique sa propre énergie, tirée du mouvement régulier de la marée. Pont multifonctions : Bureaux, hôtels, logements, salles de spectacle, aire de promenade, laboratoires de recherche, chantiers, usines, etc…

Coupe Séquence urbaine- Architecture Off

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km 2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France) Env 200 000 habitants : 50 000 dans le pont, 150 000 dans les cités troglodytes aménagées dans les îles Diomède. 5 000 000m2 en logements, hôtels. 4 000 000m2 en équipements, bâtiments publics collectifs, laboratoires, etc…

Perspective de l’espace intérieur- Architecture Off

Généralités  Démarche de conception des ponts en constante évolution :  Architecture : de la création de formes originales aux projets les

plus délirants Projet de pont sur le détroit de Béring Concours d’idées lancé en 2009 par la Foundation for Peace and Unification Longueur du détroit = 80km 2° Prix : Bering Strait - Architecture Off (France)

Coulée verte sous la mer : traversée du détroit à pied, entre des boutiques et appartements, avec des cétacés dans leurs tunnels transparents.

Perspective à l’intérieur de la structure - Architecture Off