Pont piétonnier de la rivière Bow, Banff, Canada

Projet Client

Client Ville de Banff, Canada
banff.ca
Conception, maître d'œuvre StructureCraft Builders Inc., Canada
www.structurecraft.com

Ce pont piétonnier fuselé en bois traverse la rivière Bow, à Banff (Canada). Cette ville se trouve dans le plus ancien des parcs nationaux du pays, dans les magnifiques montagnes Rocheuses canadiennes. Large de 4 m et long de 113 m, ce pont est doté d'une portée libre de 80 m et compte ainsi parmi les plus longs ponts de bois de ce type.

Les analyses structurelles et dynamiques ont été réalisées dans RFEM par StructureCraft Builders Inc., un client de Dlubal basé à Abbotsford, au Canada.

Structure

Deux poutres à inertie variable de 40 m de long sont positionnées en porte-à-faux de chaque côté et soutiennent les poutres de la travée centrale d'une longueur de 34 m. Les poutres longitudinales du pont sont composées chacune de deux poutres en lamellé-collé, avec une inertie variable adaptée à la distribution des charges. La hauteur de celles-ci varie de 2,6 m au niveau des piles à 0,9 m au niveau de la travée centrale. Le contreventement en treillis horizontal est composé de sections creuses rectangulaires en acier positionnées entre les poutres longitudinales.

Son tablier présente une largeur de 4 mètres et est constitué de plaques de bois précontraint amovibles pour accéder aux conduites de services dissimulées sous celles-ci.

Un discret système de guidage de câbles en acier inoxydable comprenant 135 m de câbles continus a nécessité un calcul minutieux de la pré-tension pour garantir la tension adéquate en été et éviter toute surtension en hiver.

Analyse dynamique

En raison de sa portée élevée et de son profil étroit, le pont est exposé à une excitation verticale et latérale causée par la circulation des personnes. Il suffirait de 40 à 50 personnes empruntant le pont pour générer des vibrations latérales liées à la marche, un phénomène aussi appelé effet de « lock-in ».

Si des amortisseurs harmoniques sont disponibles sur le marché, l'espace pour les dissimuler sous le tablier était insuffisant. Une solution alternative a donc été élaborée au terme de recherches et de tests approfondis : deux masses suspendues à l'aide de câbles ont été installées de manière visible pour jouer le rôle d'amortisseur harmonique et absorber l'excitation générée par les déplacements humains.

Ces amortisseurs se composent de chariots contenant une série de plaques (« masse ») suspendues à des câbles (« ressort »). Il suffit donc d'ajouter ou de retirer des plaques afin d'ajuster les amortisseurs. Néanmoins, ces derniers devaient impérativement être adaptés aux fréquences réelles, ce qui a nécessité des tests supplémentaires réalisés sur le terrain.

6 accéléromètres ont ainsi été installés à des emplacements clefs de la portée du pont afin d'effectuer les contrôles. Les fréquences réelles, les modes propres et les taux d'amortissement ont été déterminés à l'aide d'un logiciel d'analyse multimodale.

Ces résultats ont été comparés aux fréquences fondamentales et aux modes propres calculés grâce aux modèles de RFEM, permettant de définir les ajustements appropriés. Les modèles EF ont été ensuite mis à jour afin de refléter les conditions réelles de rigidité des appuis. Les problèmes d'accélérations latérales dues à la marche des piétons observés lors des premières étapes de calcul n'ont pas été relevés en conditions réelles. Bien que plus de 100 personnes ont traversé le pont lors de son inauguration, aucune critique négative concernant l'accélération de celui-ci n'a été rapportée.

La ville de Banff compte désormais un pont piétonnier fonctionnel, mais qui embellit également le paysage saisissant formé par la rivière et des montagnes.

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RFEM Logiciel principal
RFEM 5.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

Prix de la première licence
3 540,00 USD
RFEM Analyses dynamiques
RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations  5.xx

Module additionnel

Analyse dynamique des fréquences et des modes propres de modèles de barres, surfaces et solides

Prix de la première licence
1 030,00 USD