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Des ponts bien dans le vent

Maquette du pont à haubans de Mourom (Russie)

Inde, Vietnam, Turquie, Russie… : si des ponts construits un peu partout dans le monde résistent aux conditions climatiques extrêmes, c’est parfois grâce aux climatologues et aérodynamiciens du CSTB de Nantes. Spécialisés dans l’étude du comportement des ouvrages d’art soumis aux effets du vent, les bureaux d’études, architectes et entreprises du BTP sont nombreux à faire appel à aux experts du CSTB pour vérifier la stabilité au vent des ponts. "En général, les demandes portent sur l’examen des différents moments du cycle de vie de l’ouvrage, de la phase "construction" jusqu’à la phase "service avec et sans trafic", détaille Gérard Grillaud, pilote du domaine Vent et Ouvrages et plus particulièrement "la simulation de moments particulièrement critiques de la construction, comme, par exemple, le lançage d’un tablier."

Pour les dossiers les plus courants, la réponse du CSTB comporte une succession d’étapes bien définies. Première d’entre elles et préalable incontournable : le recueil, l’analyse et la validation des données climatiques et géographiques (relief) de l'endroit où le pont sera construit. Place ensuite à la définition des études à faire en soufflerie. Celles-ci sont déterminées en fonction de la configuration et des spécificités du pont à étudier. Une fois la proposition acceptée par le client, les techniciens Vent et Ouvrages prennent le relais : une maquette de la partie centrale du tablier est réalisée - c'est généralement la partie la plus sensible au vent des grands ponts suspendus ou à haubans - puis installée dans la soufflerie. Elle y est suspendue à un système de ressorts puis instrumentée. Capteurs en tous genres et caméras permettront d’observer le comportement de la maquette (flexion verticale, torsion) en fonction de la vitesse de l’air établie dans la veine d'essais de la soufflerie.

Prédire le comportement des ponts

"A l’issue de cette première batterie de tests, nous pouvons prédire à partir de quelle force de vent le pont ne répondra plus aux spécificités précisées dans le cahier des charges, poursuit Gérard Grillaud. Si ces vitesses ne sont pas suffisamment supérieures à celles pouvant être observées sur le site du pont, nous proposons alors à notre client des pistes d’amélioration portant aussi bien sur la forme géométrique du tablier que sur les propriétés mécaniques de l'ouvrage. Une fois ces éventuels problèmes réglés, une seconde série d’essais nous amène à mesurer les charges aérodynamiques s’exerçant sur le tablier." Généralement, un mois de travail s’avère nécessaire avant que le pont ne soit déclaré "bon pour le service". Des méthodes éprouvées qui, à terme, devraient céder la place à des simulations numériques.

Tablier du pont de Chambal (Inde) prêt pour les tests en soufflerie

Quatre ouvrages prestigieux

Au cours des derniers mois, l’équipe Vents et Ouvrages du CSTB s’est vu confier plusieurs études portant sur des ponts actuellement en projet. Quatre de ces ouvrages d’art sont particulièrement remarquables : pont de Chambal (Inde), de la Corne d'Or (Turquie), de Phu My (Vietnam) et de Mourom (Russie).

Nom de l'ouvrage

Chambal

Corne d'Or

Phu My

Mourom

Pays

Inde

Turquie

Vietnam

Russie

Ville

Chambal

Istanbul

Ho Chi Minh Ville

Mourom

Type de trafic

Routier

Ferroviaire (métro)

Routier

Routier

Type de pont

Haubané

Haubané

Haubané

Haubané, multi-travées

Longueur

700 m

405 m

705 m

806 m

Travée centrale

350 m

180 m

380 m

2*231 m

Largeur

30,2 m

27 m

27,5 m

16m

Hauteur au-dessus de l'eau

46 m

17 m

51 m

25 m

Nature du tablier

Béton

Acier

Béton

Mixte

BE conception (client CSTB)

Systra

Systra – Hakan Kiran

Arcadis

Transmost