Calcul par éléments finis du taux de restitution d'énergie lors du délaminage d'un composite stratifié

Abstract

Ce mémoire présente les résultats des essais dynamiques effectués sur le pont de Grand­Mère à l'automne 1991 et à l'été 1992. Construit par encorbellements successifs, ce pont en béton précontraint, situé sur l'autoroute 55, joint les villes de Grand-Mère à l'est, et St-Georges à l'ouest. Des essais dynamiques furent effectués par l'Université de Sherbrooke, en collaboration avec le Ministère des Transports du Québec (MTQ). Ces essais visèrent, d'une part, à comparer les propriétés modales du pont avant et après que des travaux de renforcement soient complétés, et d'autre part, à évaluer le facteur d'amplification dû aux charges dynamiques véhiculant sur le pont. Lors des deux séries d'essais, le pont fut soumis à différents cas de chargements dynamiques représentatifs des sollicitations causées par le passage des véhicules lourds qui y circulent. La configuration et la vitesse du trafic furent variées pour chacun des essais. Depuis sa construction en 1977, le pont de Grand-Mère a subi une déflexion importante dans la partie médiane de sa portée centrale. En mai 1991, des travaux de renforcement furent entrepris afin d'arrêter ce fléchissement. Pour ce faire, des câbles de précontrainte furent ajoutés à la précontrainte existante. Les câbles furent ancrés à l'intérieur des voussoirs à l'aide de blocs construits à cet effet. Les travaux s'achevèrent à la mi-novembre de la même année. Une brève description des méthodes de conception et d'évaluation des ponts est d'abord présentée; et une revue de la littérature concernant les essais dynamiques des ponts est ensuite effectuée. Le pont de Grand-Mère et les difficultés rencontrées depuis la fin de sa construction sont décrits et les différentes hypothèses utilisées pour la modélisation de la structure sont discutées. Enfin, on présente la procédure utilisée pour les essais ainsi que le traitement des données recueillies comprenant l'identification des propriétés dynamiques (modes et fréquences naturelles, amortissement) et l'évaluation du facteur d'amplification dynamique du pont.