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Comportement dynamique des ponts à platelage d'aluminium extrudé sous l'effet des surcharges routièresPetitclerc, Samuel 07 March 2024 (has links)
L’aluminium est le matériau tout désigné pour les donneurs d’ouvrage étant à la recherche de matériaux plus durables pour les ponts routiers. Alliant un excellent ratio résistance/poids à une excellente résistance naturelle à la corrosion, son utilisation sous la forme d’un platelage extrudé connecté à des poutres d’acier assure une structure plus légère et requérant beaucoup moins d’entretien que les structures traditionnelles. Toutefois, la légèreté de l’aluminium, qui est un avantage important lors de la conception de la structure sous-jacente ainsi que lors de la construction, peut se révéler être un défi important d’un point de vue dynamique, en raison des fréquences de vibration qu’elle produit. Considérant que le code canadien sur le calcul des ponts routiers prescrit l’utilisation d’un coefficient de majoration dynamique (CMD) pour prendre en compte les effets dynamiques lors de la conception, et que la valeur de ce coefficient est basée sur le comportement dynamique des ponts traditionnels, des interrogations sont soulevées quant à l’applicabilité de ce coefficient pour des ponts à platelage d’aluminium, ayant un comportement dynamique différent. Afin de répondre à ces questions, des modèles dynamiques simplifiés permettant de représenter deux camions canadiens actuels, le CL-625 et le train double B, ont été développés et implémentés dans Abaqus. Par la suite, ces modèles furent utilisés afin de réaliser plusieurs séries d’analyses dynamiques, cherchant à évaluer l’impact sur la réponse du pont de divers paramètres et comparer les résultats obtenus aux valeurs prescrites. Les résultats obtenus dans cette étude, qui se veut le point de départ de l’analyse du comportement dynamique des ponts à platelage d’aluminium, semblent indiquer qu’en dépit d’un comportement dynamique différent, les valeurs de CMD prescrites par le code canadien sont sécuritaires pour des ponts à platelage d’aluminium. Toutefois, de nombreuses autres études seront nécessaires avant d’émettre des recommandations finales. / Aluminium is a material of choice for any highway bridge owners looking for more durable materials. Combining an excellent strength to weight ratio with an excellent corrosion resistance, an extruded aluminium deck connected to steel girders provides a lighter structure and requires less maintenance than the usual materials, such as steel or concrete. However, the aluminium’s lightweight, which is a huge advantage for the foundations design as well as for the construction, can become a concern when the bridge’s dynamic behavior is considered, due to its higher vibration frequencies. Considering that the Canadian Highway Bridge Design Code prescribes the use of a dynamic load allowance (DLA) factor to account for the dynamic effects of the traffic loads on the bridge, and that the values prescribed are based on the dynamic behavior of traditional bridges, some doubts arose about the applicability of this coefficient to aluminium deck bridges, which are expected to have a different dynamic behavior. To validate these speculations, simplified dynamic models were developed to replicate the dynamic behavior of two Canadian trucks, the CL-625 and the train double B. These models were then implemented in Abaqus and used in a series of dynamic analysis investigating the effect on the bridge response of different parameters, both from the truck and the bridge. Results have shown that, despite having a different dynamic behavior, the dynamic amplifications observed on aluminium deck bridges were always lower than the DLA values prescribed by the Canadian code, indicating that, for the situations studied, those values are safe to use. However, further studies will be required before any final conclusions can be made about the applicability of the DLA values in their current state.
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Évaluation multiéchelle de l'état des réseaux vieillissants de ponts routiersBah, Abdoul Salam 13 December 2023 (has links)
Les ouvrages vieillissent et leur état se détériore. Compte tenu de leur importance sociale et économique, ils constituent des vecteurs de transports construits dans le but d'assurer un service alliant un haut niveau de qualité, de sécurité et de fiabilité. Des budgets d'investissement, le plus souvent déficitaires, sont octroyés pour la construction d'infrastructures et d'ouvrages de génie civil. La fermeture des ouvrages pour les activités d'entretien ou de réparation, même temporaire, et, dans le cas de leur démolition, perturbe fortement la mobilité des usagers, en particulier, le mouvement des marchandises, social humain au niveau des activités de service et récréative, entraînant des répercussions économiques à différentes échelles et secteurs. La gestion des ouvrages permet l'auscultation des détériorations, la surveillance, et l'évaluation régulière d'un parc d'infrastructure en vue d'assurer un meilleur service aux utilisateurs. Nous aborderons pour cela, le contexte du projet, les besoins de recherche et ses objectifs. Par la suite, nous nous intéresserons plus en détail à la méthodologie qui décrit le modèle de gestion qui sera développé dans ce travail de recherche pour évaluer et gérer le parc d'ouvrages et les résultats attendus du projet de recherche. Une revue de la littérature est abordée afin d'identifier et analyser les modèles de gestions existants dans ce domaine de gestion des infrastructures. Le rapport s'articule autour de trois grandes parties : (1) Évaluation de la condition d'état d'un pont (2) Variation temporelle de la condition d'état d'un pont (3) Gestion intégrée du réseau routier. Ce rapport conclut sur les apports de la recherche et ouvre la perspective de développement à venir. Ce qui contribuera à maintenir et à en rétablir de façon optimale l'état des ouvrages ainsi qu'à stimuler l'économie. / The structures grow old, and their condition deteriorates. Given their social and economic importance,they are transporting vectors built to ensure a service combining a high level of quality, safety and reliability. Investment budgets, most often in the deficit, are allocated for infrastructure and civil engineering structures construction. The closure of structures for maintenance or repair activities, even temporarily, and, in the case of their demolition, strongly disrupts the mobility of users, in particular, the movement of goods, human social at the level of service and recreational activities, entailing economic impacts at different scales and sectors. The structure management allows the monitoring of deterioration,the surveillance and the regular assessment of an infrastructure fleet in order to ensure a better service to the users. We will cover the context of the project, the research necessities and its goals. Afterwards, we will focus in more detail on the methodology that describes the management model that will be developed in this research work to evaluate and manage the structure fleet and the expected outcomes of the research project. A literature review is performed to identify and analyse existing management models in this field of infrastructure management. The report is structured around three main parts: (1) Bridge state condition assessment (2) Temporal variation of the bridge state condition (3) Integrated Road network management. This thesis concludes on the research contributions and opens the perspective of future development. This will help to maintain and optimally restore the structures state condition and stimulate the economy.
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Comportement dynamique des ponts routiers à platelage d’aluminium extrudé compte tenu de la rugosité de la surfaceBen Afia, Achraf 02 February 2024 (has links)
L'aluminium est un matériau très durable avec une excellente résistance à la corrosion qui pourrait être un excellent choix soit pour la construction de nouveaux ponts, soit pour la réhabilitation et le remplacement de tabliers de pont détériorés. Les ponts construits avec des platelages d’aluminium extrudé et des poutres d’acier offrent une solution prometteuse au problème du vieillissement de l'infrastructure des ponts. L'aluminium en tant que matériau structurel est aussi connu pour sa légèreté, qui facilite le transport et l'installation, et réduit les coûts des fondations. Cependant, cette caractéristique les rend sensibles vis-à-vis les excitations causées par les surcharges routières. La conception dynamique des ponts routiers par le code canadien de conception des ponts routiers (CSA S6-19) est basée sur le concept de facteurs d'amplification dynamique équivalents (FAD). Cependant, ces facteurs ont été établis principalement pour les ponts construits avec des matériaux traditionnels tels que le béton, le bois et l'acier. Il est donc prudent d'évaluer l'applicabilité de ces facteurs pour le cas des ponts légers construits avec des platelages d’aluminium extrudé. En outre, comme la rugosité de la surface des chaussées joue un rôle important dans le comportement dynamique d'un pont, il est important de considérer l'influence de la rugosité sur la réponse dynamique du pont. L'objectif de cette recherche est d'étudier le comportement dynamique des ponts composés des platelages d’aluminium extrudé et des poutres d’acier sous les surcharges routières en tenant compte de l'effet de la rugosité de la surface, et par conséquent d'évaluer l'applicabilité des FAD de la norme de conception actuelle pour de telles structures. Pour y parvenir, des modèles numériques ont été développés sur Abaqus pour une sélection des paramètres et des configurations des ponts. L'effet de la rugosité de surface sur la réponse dynamique est également étudié en générant l'algorithme de densité spectrale de puissance (DSP) selon la norme ISO 8608. Les résultats ont montré que les FAD dépendent énormément à la fois du ratio des fréquences véhicule-pont ainsi que de la rugosité de la surface. Au fur et à mesure que le ratio des fréquences véhicule-pont augmente, le FAD augmente de manière significative. Avec un ratio des fréquences véhicule-pont approchant 0,5, le FAD calculé dépasse la valeur du FAD recommandée par le code canadien. Il est à noter que les résultats de cette étude sont limités aux configurations de pont considérées à l'étude, et qu'une étude paramétrique approfondie est nécessaire pour tirer une conclusion générale sur l'applicabilité des valeurs actuelles du FAD pour les ponts légers en aluminium extrudé. / Aluminum is a highly durable material with excellent corrosion resistance that could be an excellent choice either for construction of new bridges or for rehabilitation and replacement of deteriorated bridge decks. Extruded aluminum deck-on-steel girder bridges offer promising solution to the aging bridge infrastructure problem. Aluminum as a structural material is also known for its lightweight, which facilitates transportation and installation, and reduces foundation requirements. However, this characteristic makes it sensitive to excitations from vehicular traffic. The dynamic design of highway bridges by the Canadian Highway Bridge Design Code (CSA S6-19) is based on the concept of equivalent dynamic amplification factors (DAF). However, these factors were derived largely for bridges made with traditional materials such as concrete, wood and steel. It is prudent to evaluate whether these factors are applicable to lightweight bridges made with extruded aluminum decks. In addition, since road roughness plays an important role in the dynamic behavior of a bridge, it is important to consider the influence of roughness on the bridge vibration response. The objective of this research is to investigate the dynamic behavior of aluminum deck-on-steel girder bridges under vehicular loads considering the effect of road roughness, and consequently evaluate the applicability of the current design DAFs for such structures. For this purpose, numerical models were developed in Abaqus for a selected bridge configuration and loading parameters. The effect of road roughness on dynamic response is also investigated by generating the power spectral density (PSD) algorithm according to ISO 8608. Results showed that the DAF strongly depend on both the vehicle-bridge frequency ratio and the road roughness. As the vehicle-to-bridge frequency ratio increases, the DAF rises significantly. With a vehicle-to-bridge frequency ratio approaching 0.5, the calculated DAF exceeds the DAF value recommended by the Canadian code. It is noted that results of this study are limited to the bridge configurations considered in the study, and extensive parametric study is required to draw a general conclusion about the applicability of the current DAF values for lightweight extruded aluminum bridges.
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Méthode de modélisation de la performance sismique des piliers de ponts en béton armé.Girard, Alexandre January 2014 (has links)
Les codes de conception des ponts sont en mode de transition vers la conception basée sur la performance (CBP) et il n’est pas encore clair comment les critères de conception peuvent répondre aux différents critères de performance pour différentes classes de ponts. Dans ce projet, une approche locale est utilisée pour prédire la performance locale des piles de ponts en béton armé soumises à des charges sismiques. La performance locale est liée à la résistance résiduelle (exigence fonctionnelle) et au besoin de réparations postséisme (réparabilité et coûts de cycle de vie). La performance locale d’une pile de pont est liée à l’ouverture des fissures, au taux de renforcement, au flambement et à la rupture des barres longitudinales, et aux dommages irréversibles en compression du béton. Le document présente une technique de modélisation qui prédit la performance locale des piles. Le modèle du béton tient compte du confinement, du raidissement en traction et du comportement cyclique du béton à l’aide des équations du modèle de Laborderie (1991), un
modèle basé sur la mécanique d’endommagement. Le modèle inclut les effets du flambement en considérant les barres longitudinales comme éléments individuels dans la région de la rotule plastique. Le flambement est modélisé en introduisant une excentricité initiale représentant l’expansion du béton en compression. Les modèles de comportement des matériaux ont été introduits au logiciel Opensees. Des outils spécifiques de post-traitement permettent d’évaluer la performance locale d’une pile de pont soumis à un tremblement de terre. La technique de modélisation est utilisée pour prédire le comportement de plusieurs piles de ponts testés en compression et flexion cyclique (tests pseudostatistiques) par Lehman et al. (2000) et Calderone et al. (2001) et peut être utilisée pour des piles testées de manière pseudodynamique pour simuler un véritable tremblement de terre. Les prédictions sont proches des valeurs expérimentales au niveau global (diagrammes d’enveloppe force-déplacement et le comportement hystérétique). En ce qui concerne la prédiction de la performance à un niveau local, le modèle prédit bien les déformations locales et les états limites pour des ductilités en déplacement allant jusqu’à 3. Pour des ductilités en déplacement supérieures à 3, le flambement et la rupture des barres sont bien prédits pour 50%
des piliers. D’autres piliers devraient être testés afin de valider et d’améliorer la méthode de prédiction de ces états limites. La méthode peut être utilisée pour déterminer et valider les critères de conception par rapport aux critères de performance dans une optique de conception performancielle des piliers de ponts en béton armé.
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Etude de matériaux minéraux renforcés par des fibres organiques en vue de leur utilisation dans le renforcement et la réparation des ouvrages tels que les pontsMahmoud, Tawfik Rouby, Dominique. Maximilien, Sandrine January 2006 (has links)
Thèse doctorat : Génie des Matériaux : Villeurbanne, INSA : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 179-185.
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Caractéristiques de glissement et de relaxation pour différents connecteurs de cisaillement et interfaces de connexion dans le contexte des ponts en aluminiumJaradat, Mohammad 03 June 2024 (has links)
Les propriétés exceptionnelles de l'aluminium, notamment son rapport poids/résistance élevé, sa résistance à la corrosion et sa capacité d'extrusion, en font un matériau de choix pour la construction de ponts, en particulier pour les applications de tablier. Le tablier contemporain en aluminium est composé d'extrusions d'aluminium creuses qui sont soudées ensemble pour former une structure de panneaux. Le tablier extrudé multi-voides est soutenu par des poutres utilisant des connecteurs de cisaillement. En raison de la nature cyclique de la sollicitation subie par les ponts, la connexion entre le tablier et les poutres est critique et nécessite des considérations de glissement. Ce type d'assemblage est renforcé à la fois par la force de serrage des connecteurs de cisaillement et par les caractéristiques de glissement des surfaces d'appui de l'assemblage. Dans un système de tablier en aluminium extrudé multi-voides, l'accès à la face interne du tablier pour serrer les connecteurs de cisaillement est limité, ce qui nécessite une solution innovante pour relier le tablier aux poutres. L'utilisation de boulons aveugles pourrait constituer une solution utile car ils sont serrés d'un seul côté, sans qu'il soit nécessaire d'accéder à la face interne du tablier. Cependant, les boulons aveugles doivent respecter les spécifications de conception des assemblages à glissement critique. Selon la norme S6-19, dans les assemblages en aluminium, les boulons doivent être à haute résistance, galvanisés et, pour les assemblages à glissement critique, précontraints à un maximum de 70 % de leur résistance ultime à la traction. En outre, les normes exigent que les surfaces en aluminium soient sablées dans les assemblages à glissement critique afin d'atteindre le coefficient de glissement minimum associé à la rugosité de la surface. Cependant, l'obtention de la rugosité souhaitée par sablage dépend de plusieurs facteurs tels que l'alliage d'aluminium sablé, le matériau de sablage utilisé, la pression de travail, etc. De plus, dans les régions où les variations de température sont extrêmes, comme au Québec, où les températures oscillent entre -30 et +30 degrés Celsius entre l'hiver et l'été, ces variations de température ont un impact sur la résistance des assemblages d'aluminium à glissement critique. En gardant ces défis à l'esprit, la présente étude a exploré en détail les caractéristiques de glissement de diverses interfaces de connexion et le comportement de divers connecteurs de cisaillement sous une charge thermique cyclique afin de simuler l'environnement difficile qui prévaut au Québec. Cisaillements étudiés comprenaient (a) le type de connecteurs de cisaillement, y compris les boulons standard A325, les boulons standard à tension contrôlée (TC) et les boulons Ajax OneSide (AOS), (b) l'alliage d'aluminium, y compris 6063-T6 et 6005A, et (c) les principaux types de connexion, y compris aluminium-aluminium (Al-Al) et aluminium-acier (Al-acier). Des essais de double recouvrement ont été effectués pour évaluer le coefficient de glissement des interfaces de connexion Al-Al sablées pour différentes épaisseurs et alliages. En outre, des essais d'arrachement ont été réalisés pour caractériser l'interface Al-acier dans un joint antidérapant en évaluant le coefficient de glissement dans cette interface de connexion. Des essais de relaxation ont également été menés sous charge thermique cyclique pour étudier les phénomènes de relaxation dans les connecteurs de cisaillement au sein des connexions en aluminium. L'étude a notamment révélé que l'utilisation d'un matériau abrasif de grade 20-30 à une pression de 120 psi permettait d'obtenir des profils de surface répondant aux exigences rigoureuses du code (Ra≥12,5 µm ou 2 mils). De plus, l'alliage 6005A présente un coefficient de glissement et des valeurs de relaxation supérieurs à ceux du 6063-T6 pour les mêmes épaisseurs. Lorsque l'épaisseur de l'assemblage augmente, la rigidité correspondante augmente, ce qui entraîne une réduction de la relaxation du boulon. Des effets de plastification ont été observés dans l'alliage 6063, entraînant une plus grande relaxation du boulon et des variations de contrainte plus importantes. En outre, le chargement cyclique de la température influence la relaxation dans les connecteurs de cisaillement, avec une perte progressive de la précontrainte observée avec une augmentation du nombre de cycles de température. Il a également été constaté que le cycle initial avait l'impact le plus important sur la relaxation totale, représentant environ 30 à 35 % de la relaxation totale. En tant que stratégie pratique d'atténuation, la recherche a mis l'accent sur le resserrage des boulons après le premier cycle thermique. Cette approche permet d'obtenir une réduction substantielle de 30 à 35 % de la relaxation totale. / Aluminum's exceptional properties, encompassing its high strength-to-weight ratio, corrosion resistance, and extrudability, position it as an outstanding material for bridge construction, specifically in decking applications. The contemporary aluminum decking is comprised of hollow aluminum extrusions that are welded together to form a panel structure. The multi-void extruded deck is supported by girders employing shear connectors. Due to the cyclic nature of solicitation experienced by bridges, the connection between the deck and girders is critical and requires slip-critical considerations. This connection type gains its strength through both the clamping force of the shear connectors and the slip characteristics of the connection faying surfaces. In a multi-void extruded aluminum decking system, access to the inner side of the deck for tightening the shear connectors is restricted, requiring an innovative solution for connecting the deck to the girders. The use of blind bolts could present a useful solution as they are tightened from one side only, without the need to access the deck’s inner side. However, the blind bolts must adhere to the slip critical connection design specifications. According to S6-19 standard, in aluminum connections, the bolts must be high strength, galvanized, and, for slip critical connections, prestressed to a maximum of 70% of their ultimate tensile strength. In addition, standards require aluminum surfaces to undergo sandblasting in slip critical connections to attain the minimum slip coefficient associated with surface roughness. However, achieving the desired roughness through sandblasting depends on several factors such as the sandblasted aluminum alloy, the sandblasting material used, working pressure, etc. Moreover, in regions with extreme temperature variations such as Quebec, where temperatures swing from -30 to +30 degrees Celsius between winter and summer, these temperature variations impact the strength of the slip critical aluminum assemblies. With these challenges in mind, the current study comprehensively explored the slip characteristics of diverse connection interfaces and the behavior of various shear connectors under thermal cyclic loading to simulate the harsh environment prevailing in Quebec. The investigated parameters included (a) the type of shear connectors, including standard bolts A325, tension-controlled (TC) standard bolts, and Ajax OneSide bolts (AOS), (b) the aluminum alloy, including 6063-T6 and 6005A, and (c) the key connection types, including aluminum-aluminum (Al-Al) and aluminum-steel (Al-steel). Double lap tests were conducted to evaluate the slip coefficient of sandblasted Al-Al connection interfaces for different thicknesses and alloys. In addition, pullout tests were carried out to characterize the Al-steel interface in a slip-resistant joint by evaluating the slip coefficient in this connection interface. Relaxation tests were also conducted under thermal cyclic loading to investigate the relaxation phenomena in shear connectors within aluminum connections. Notably, the study has revealed that utilizing 20-30 grade abrasive material at a pressure of 120 psi, achieved surface profiles meeting stringent code requirements (Ra≥12.5 µm or 2 mils). Moreover, the 6005A alloy demonstrates superior slip coefficient and relaxation values compared to the 6063-T6 for the same thicknesses. As the assembly thickness increased, the corresponding stiffness rose, leading to a reduction in the bolt relaxation. Plasticization effects were observed in the 6063 alloy, resulting in more bolt relaxation and wider stress variations. In addition, cyclic temperature loading influences relaxation in the shear connectors, with a gradual loss of pretension observed with an increase in the number of temperature cycles. It was also found that the initial cycle had the most significant impact on total relaxation, accounting for approximately 30-35% of the total relaxation. As a practical mitigation strategy, the research underscored the retightening of bolts after the first thermal cycle. This approach yields a substantial reduction of 30-35% in total relaxation.
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Influence des entretoises sur la distribution des charges appliquées aux tabliers de pontsBlais, Pierre January 1969 (has links)
L'analyse de structure réticulée plane nous donne toujours un nombre considérable d'équations â plusieurs inconnus à résoudre. Une méthode d'analyse exacte par ordinateur électronique s'avère très utile pour résoudre ce problème. Plusieurs auteurs ont travaillé sur le sujet en utilisant des méthodes approximatives pour résoudre manuellement un grillage rectangulaire. Des méthodes de calcul matriciel ont été développées afin de résoudre ces problèmes et se plier aux exigences du calcul électronique. Depuis l'avènement des calculateurs électroniques, plusieurs volumes et articles ont été publiés sur l'utilisation du calcul matriciel pour la résolution des problèmes de structure. Laursen, Wang, Martin, Weaver, Nelson, Tezcan et plusieurs autres appliquent les équations matricielles à l'analyse des structures.
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Comportement en fatigue d'une connexion soudée à angle avec support envers d'un pont à béquilles - Étude expérimentale et numériquePepin, François 20 April 2018 (has links)
Les différentes normes mondiales, dont la norme CSA-S6-06, imposent des critères précis de résistance en fatigue pour diverses catégories d’assemblage. Une connexion soudée à angle avec support envers non répertoriée fait l’objet du présent projet. Un volet expérimental a mis à l’essai dix échantillons représentatifs du détail réel afin de construire des courbes S-N pour comparaison directe avec la norme CSA-S6-06. Un volet numérique a permis d’analyser les contraintes induites sur les échantillons et l'influence de certains paramètres physiques et géométriques. De façon conservatrice, les deux séries de fabrication sont de catégorie E, bien qu’il soit justifié d’utiliser une catégorie D pour les deux séries, respectant ainsi les critères de résistance en fatigue de la norme CSA-S6-06. La modélisation numérique confirme que les défauts de rectitude et aussi les contraintes résiduelles sont les paramètres influençant le plus la résistance en induisant des concentrations de contraintes très importantes.
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Développement d'assemblages de dispositif de retenue pour les ponts à tabliers orthotropes en acierMartin, Yannick 23 April 2018 (has links)
Les dispositifs de retenue sur les ouvrages d’art fournissent une protection essentielle aux usagers de la route. Ils atténuent les conséquences d’une perte de contrôle d’un véhicule en empêchant sa sortie de la voie carrossable ou son intrusion dans une voie inverse. Actuellement, les standards nord-américains de conception d’ouvrages d’art requièrent que la résistance et le comportement sécuritaire des dispositifs soient prouvés par un essai de collision à grandeur réelle. Un dispositif de retenue préalablement testé et accepté peut être modifié si le responsable peut démontrer sa performance par des analyses et des simulations appropriées. La méthode des éléments finis est un outil efficace pour prédire la réponse d’un dispositif de retenue sous les charges induites par l’impact d’un véhicule. Le présent projet de recherche vise à développer des détails d’assemblages génériques (montés directement sur le tablier et sur un chasse-roue) permettant d’assembler un dispositif de retenue de type poteaux-poutres en acier déjà testé et approuvé aux tabliers orthotropes en acier les plus récemment développés. Ce projet implique des analyses statiques et des simulations dynamiques en utilisant ABAQUS et LS-DYNA, respectivement. La capacité de l’assemblage à transférer la charge d’impact sans compromettre l’intégrité structurale du tablier de pont et du dispositif lui-même est examinée en détail. Des détails d’assemblage ont été développés avec un système de plaques de renfort et un module d’assemblage pour assembler les dispositifs de retenue directement sur le tablier orthotrope et sur un chasse-roue en acier, respectivement. Des similitudes entre les résultats des différentes analyses montrent que les charges statiques spécifiées par la norme CSA S6-06 sont appropriées pour la modification des ancrages de dispositifs de retenue pour les assembler à des tabliers orthotropes en acier. Mots clés : Dispositif de retenue, tablier orthotrope en acier, pont routier, assemblage, analyse par éléments finis. / Traffic barriers in bridge construction are specially designed devices that are carefully selected and connected to the bridge deck to redirect errant vehicles safely into the flow of traffic and prevent them from proceeding down a non-driveable batter. Current North American bridge design standards require that the selected traffic barrier system must be crash-tested at full-scale to ensure a safe design standard. Minimal modifications of already crash-tested and approved traffic barrier system are however allowed if its performance can be demonstrated by an appropriate engineering simulation and analysis. The finite element analysis method is an effective tool to predict the response of traffic barriers under vehicle-induced forces. The present research aims at developing generic connector systems (deck and curb-mounted) that allows the attachment of a standard already-crash-tested post-and-rail barrier to orthotropic steel decks. This research involves both static analysis and dynamic simulation of crash-test using ABAQUS and LS-DYNA. The ability of the attachment system to transfer the impact loads without compromising the structural integrity of the bridge deck or the barrier itself would be examined in detail. Typical assembly were developed with strengthening plates to connect the traffic barriers directly on the orthotropic steel deck and with a module to connect it on a steel curb. Similarities existing between the results of the different analyses show that the static loads specified in Canadian standard CSA S6-06 are appropriate for the modification of the anchorage of traffic barriers to connect them to orthotropic steel decks. Keywords : Traffic barrier, orthotropic steel deck, bridge, connector system, finite element analysis.
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Connecteurs en cisaillement pour développer l'action composite dans les ponts aluminium/acierDesjardins, Victor 24 April 2018 (has links)
Les alliages d'aluminium ont plusieurs propriétés qui rendent intéressantes son utilisation dans les ouvrages d’art, en particulier dans un contexte de climat nordique. En effet, ce matériau a un faible ratio poids/résistance, une très bonne résistance à la corrosion, une résilience élevée à basse température, ainsi qu’une bonne formabilité. Pour ces raisons, l’aluminium est envisagé pour la production de platelages de ponts constitués d’extrusions multicellulaires soudées entre elles. Ces platelages doivent être connectés sur des poutres en acier au moyen d’un assemblage boulonné antiglissement, afin de développer l’action mixte entre le platelage et les poutres. La difficulté de ce projet réside dans la difficulté d’accès à l’intérieur des cellules extrudées. Cela empêche la bonne mise en place des connexions boulonnées antiglissement respectant les exigences de la norme canadienne sur les ponts routiers. Deux solutions sont étudiées : l’utilisation de boulons aveugles et la conception d’une extrusion d’attache entre le platelage et les poutres. Pour chacune de ces solutions, une étude de faisabilité est faite. Dans le cas des boulons aveugles, deux modèles ont été identifiés, puis modélisés par éléments finis afin de déterminer s’ils se conforment aux exigences de la norme CAN/CSA-S6-2014. Dans le cas des extrusions d’attache, deux modèles seront conçus et testés par éléments finis, au regard de la norme. Les solutions explorées dans ce travail sont ensuite comparées par le moyen d’analyses SWOT, afin de mettre en évidences leurs forces, faiblesses, opportunités et menaces. Cela permettra d’aboutir à des recommandations. Mots-clefs 6063-T6, aluminium, assemblage antiglissement, boulons aveugles, CAN/CSAS6-2014, éléments finis, extrusions, platelage, pont. / Aluminium alloys have many properties that make this material fit for structural uses, in particular in a nordic climate. This metal has indeed a good weight/resistance ratio, an excellent corrosion resistance, a high resilience at low temperatures, and a good formability. For these reasons, aluminium is considered for the production of bridge decks made of multi-cellular extrusions welded together. Decks are to be connected to steel girders with slip-critical bolted joints, in order to achieve composite action between the deck and the girders. The main concern is the lack of accessibility of the interior of the extrusions. This prevents the setting up of the slip-critical bolteds joints, compliantly with the canadian standards about highway bridges. Two solutions are studied : the use of blind bolts and the design of an special extrusion to join the deck to the beams. For each of these solutions, a feasability study is led. Two models of blind bolts are identified, then modeled by finite elements to determine wether they match the CAN/CSA-S6-2014 requirements about slip-critical joints. The solutions explored in this project are finally campared by the mean of SWOT analysis, in order to bring out their strenghts, weaknesses, opportunities and threats. Key-words 6063-T6, aluminium, blind bolt, bridge, CAN/CSA-S6-2014, deck, extrusions, finite elements slip-critical joint.
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