Translateur de lançage escamotable en acier pour un pont sur l’autoroute D35

Le translateur de lançage en acier a été conçu pour un chantier spécifique, en prenant en compte des utilisations ultérieures possibles pour des structures du même type. La structure a été conçue de manière à rendre possible des variations de dimension à l’avenir (par exemple, raccourcir le translateur en omettant son composant au milieu). Le translateur est adapté à la fixation à la section en béton à l’aide de barres de précontrainte.

Solution d’ingénierie du translateur

La superstructure du pont surplombe la route I/35 et la rivière Mikuleč, avec une travée pouvant atteindre 62 m. Afin d’assurer un processus de construction efficace, le translateur a dû être conçu de manière à permettre un mouvement sûr et contrôlé de la structure béton. Le translateur a été conçu comme un élément démontable dont la longueur est adaptable à des conditions spécifiques de construction, et réutilisable ultérieurement.

La structure porteuse du translateur se compose de deux poutres principales connectées par un contreventement tridimensionnel assurant une rigidité suffisante du système entier. L’ancrage du translateur à la structure de caisson en béton a été assure à l’aide de barres de précontrainte dont le dimensionnement a dû prendre en compte, non seulement les charges structurales, mais aussi les effets dynamiques survenant pendant le lançage. La charge maximale par barre d’ancrage était de 1567 kN, ce qui a requis une analyse minutieuse du comportement du matériau et des interactions entre les éléments en acier et ceux en béton.

Modèles de calcul et leur importance

Plusieurs modèles ont été créés pour le calcul de structure, tous à l’aide des logiciels de calcul de structure de Dlubal Software.

Pour le calcul de structure de base, un modèle constitué de barres a été créé. Toutes les parties de la structure (les poutres du translateur, les contreventements transversaux et longitudinaux) sont constitués de barres. La section segmentée du translateur a été créé à l’aide du programme autonome SHAPE-THIN 8, et prend en compte tous les raidisseurs longitudinaux et la hauteur variable de la poutre. Les raidisseurs sont connectés rigidement à la poutre. Les deux poutres sont supportées à des points (maintenues) en début du translateur, au point de connexion à la section en caisson du pont. Les efforts internes totaux de la poutre sont obtenus à partir du modèle.

Un modèle spatial de poutre-voile a été créé pour un calcul de structure plus approfondi. La poutre-voile a été modélisée à l’aide d’un voile, toutes les autres parties de la structure (semelles supérieure et inférieure, raidisseurs longitudinaux et transversaux) ont été modélisés à l’aide de barres.

Les raidisseurs sont connectés rigidement à la poutre. Les deux poutres sont supportées à des points (maintenues) en début du translateur, au point de connexion à la section en caisson du pont. Tous les problèmes de stabilité ont été résolus sur le modèle et des calculs non linéaires plus précis ont été effectués.

Points à retenir et avantages du projet

Une analyse numérique détaillée pour l’optimisation du translateur, de manière à permettre à la structure de transférer toutes les charges en toute sécurité lors du lançage. L’analyse de stabilité a montré que les imperfections initiales dans la semelle supérieure et les poutres-voiles peuvent affecter significativement la stabilité globale de la structure. Ainsi, la forme et le dimensionnement des éléments individuels ont été optimisés. Des calculs géométriquement non linéaires ont permis une visualisation plus précise du comportement du translateur lors du lançage, et d’identifier les points critiques avec les risques les plus élevés de déformations locales.

Des modèles de calcul avancés ont permis de concevoir une solution structurelle non seulement conforme aux exigences de stabilité et de fiabilité, mais rendant la structure efficace et économique. Cette analyse montre également le rôle important qui est celui des logiciels modernes pour les structures complexes et leur optimisation pour des conditions de construction réalistes.