Effet des séismes bidirectionnels sur la longueur d'appui des tabliers de ponts

摘要

La perte d’appui des tabliers a été identifiée comme étant une des causes principales de l’effondrement de plusieurs ponts lors des séismes passés. Pour éviter la perte d’appui, les codes parasismiques modernes prescrivent une longueur d’assise minimale empirique à l’endroit des appuis mobiles. La longueur d’assise minimale prescrite par la norme canadienne des ponts (CSA-S6-06) a été développée par la norme américaine AASHTO sur la base des séismes anticipés dans les régions de la côte ouest des États-Unis, considérées comme des zones à forte sismicité. Ce mémoire présente les résultats d’une étude analytique visant à vérifier la validité et la fiabilité de la longueur d’assise minimale prescrite par la norme canadienne CSA-S6 en tenant compte des caractéristiques des séismes anticipés dans les régions de moyenne sismicité de l’Est du Canada et de la multiplicité des directions des mouvements sismiques. ududL’étude comprend une série d’analyses dynamiques transitoires multiples réalisée sur 15 modèles de ponts réguliers et irréguliers. Les modèles de ponts sont représentatifs des ponts routiers qu’on retrouve sur le réseau routier québécois. Un ensemble de mouvements sismiques, composés de cinq paires d’accélérogrammes historiques, caractérisant les mouvements sismiques anticipés dans les régions de moyenne sismicité de l’Est du Canada, ont été utilisés dans le cadre de cette étude. La demande sismique, en termes de déplacement longitudinal du tablier du pont, a été déterminée pour chaque modèle de pont à l’aide d’une série d’analyses dynamiques transitoires : (a) en considérant les composantes horizontales séparément selon chaque direction principale du pont, et (b) en considérant l’action simultanée des composantes horizontales du mouvement sismique.ududLes valeurs des déplacements sismiques maximums du tablier, calculés aux appuis mobiles, montrent que la longueur d’assise minimale N prescrite par la norme CSA-S6 est très conservatrice pour les ponts situés dans les zones de moyenne sismicité de l’Est du Canada. Les résultats de l’étude montrent aussi que pour les ponts dont le biais est inférieur ou égal à 30°, le calcul du déplacement longitudinal du tablier dû aux mouvements sismiques bidirectionnels peut être fait en appliquant uniquement la composante la plus énergétique dans la direction longitudinale du pont. Par contre, pour les ponts dont le biais est supérieur à 30°, l’estimation adéquate du déplacement longitudinal nécessite une analyse bidirectionnelle en considérant simultanément les deux composantes horizontales du mouvement sismique.