Essais de deux ponts biais multipoutres enconstruction mixte acier-bton: jonctionForsthaus-Gterbahnhof, Berne

Autor(en): Perret, Jacques / Rabinovici, Arnold / Lebet, Jean-Paul

Objekttyp: Article

Zeitschrift: Bulletin technique de la Suisse romande

Band (Jahr): 104 (1978)

Heft 15

Persistenter Link: http://dx.doi.org/10.5169/seals-73540

PDF erstellt am: 22.04.2015

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BULLETIN TECHNIQUE DE LA SUISSE ROMANDE 104= anne 20 juillet 1978 N 15

Essais de deux ponts biais mu It i poutresen construction mixte acier-btonJonction Forsthaus-Giiterbahnhof, Berne

par JACQUES PERRET, Berne, ARNOLD RABINOVICI, Pully, JEAN-PAUL LEBET et MICHEL CRISINEL, Lausanne

1. Description des ouvragesLes nouvelles conditions de trafic imposes par la jonc

tion Berne-Forsthaus de la route nationale NI ont ncessit le remplacement des deux passages suprieurs sur lesvoies CFF au nud routier urbain Forsthaus-Gterbahnhof. Les deux ponts existants la Murtenstrasse et la Fabrikstrasse n'taient plus adapts aux nouvellesexigences du trafic routier (gomtrie, charge) et, d'autrepart, les Chemins de fer fdraux exigeaient une augmentation de leur hauteur de gabarit 6,00 m. La gomtriedes deux ouvrages, impose en plan par les tracs routierset ferroviaires, tait ainsi srieusement limite en lvationpar ce gabarit (h/1 1/24).

Les deux ouvrages projets taient en totalit situs surles voies de chemin de fer ou dans leur voisinage immdiat.Leur construction devait engendrer un minimum de perturbations au trafic ferroviaire sur cette ligne importantereliant la Suisse romande la Suisse almanique, tout enmaintenant une liaison continue du trafic routier. Dansces conditions extrmes, seule une solution constructive la fois rapide et apte assumer les diffrentes fonctionsporteuses dcoulant de la ralisation par tapes sanstayage entrait en ligne de compte.

La solution choisie, ponts en construction mixte acier-bton plusieurs poutres mtalliques sans entretoises,rpond aux exigences formules ci-dessus. Les deuxouvrages sont constitus de poutres mtalliques en mepleine espaces de 3,00 m, supportant un tablier en btonarm de 22 cm d'paisseur coul sur des plaques prfabriques de 6 cm d'paisseur, formant un coffrage perdu.La liaison entre l'acier et le bton est ralise l'aide degoujons tte ronde souds sur l'aile suprieure despoutres mtalliques.

Les deux ponts enjambent les voies CFF d'une seuleporte et toutes les poutres mtalliques sont appuyessimplement leurs extrmits sur des appareils d'appui ennoprne reposant sur les cules. Les lignes d'appui tant

dallette prfabrique (coffrage perdu)revtement bitumineux dalle en bton

remplissage joint^2;

=3

culee (p. 80 cm)en encorbellementfondation sur

pieux (0 90 cm mur de soutnement existantFig. 2. Dtails des cules et de leur fondation.

parallles aux voies CFF, les deux ponts sont biais, ce quifait leur particularit (fig. 1).

Les avantages qu'offre cette solution sont les suivants :

fondations des cules sur pieux derrire les murs desoutnement existants (pas de perturbations du traficCFF);

cules en encorbellement en grande partie prfabriques(fig. 2), rduisant la porte des ouvrages au maximum(diminution du temps de mise en place) ;

section transversale sans entretoises en trave (fig. 9)d'o montage rapide de la structure mtallique, stabilise par un contreventement de montage (fig. 3) ;

protection rapide et efficace du trac ferroviaire par lapose d'une dalle coule sur place sur un coffrageperdu (fig. 3) ;

pas d'entretien (acier rsistant la corrosion atmosphrique) ;

construction lgre.

\./oies Cf

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Fig. 1. Dimensions gnrales des ouvrages.

Bulletin technique de la Suisse romande- 104e anne - No 15 - 20 juillet 1978 221

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2. But des essais2.1 Mthodes de calcul

La forme particulire de ces ouvrages a pos quelquesdifficults quant la mthode de calcul utiliser pour ledimensionnement. Il n'existe en effet aucune mthode decalcul simple applicable ce type de structure que l'onpeut qualifier de pont-dalle orthotrope nervures excentres, fortement biais, prsentant un rapport des rigidits^long/^-Arai 100.

Un premier calcul bas sur le modle d'une grille depoutres a fourni des rsultats fort diffrents d'un autrecalcul bas sur le modle d'une plaque orthotrope. Cesdiffrences taient surtout marques dans les zones desangles aigus et obtus (moments d'encastrement). Les rsultats du calcul bas sur le modle plaque (moment d'encastrement ngatif l'angle obtu et positif l'angle aigu)semblaient cependant douteux du fait du rapport lev desrigidits entre les deux directions orthogonales. Un nouveaucalcul plus labor de la structure au moyen d'un programme de calcul de dalles nervures utilisant la mthodedes lments finis (FEAPS 2) corroborait en grande partieles rsultats du calcul en grille de poutres (STRESS).

Les rsultats des calculs bass sur ces deux derniersmodles prsentaient encore quelques divergences au droitdes angles du pont (aigus et obtus). Pour vrifier de plusprs le comportement de ces points particuliers, un essaisur modle a t effectu avant la construction et un programme d'essai a t entrepris sur l'ouvrage en service.

2.2 Essai sur modleLa mthode utilise pour les essais sur modle rduit

est celle de moir. Cette mthode est particulirementapproprie l'analyse statique des plaques flchies, carelle donne une image continue de la surface dforme dela structure. On peut ainsi se rendre compte du comportement statique de l'lment et mme contrler les rsultats obtenus par le calcul numrique. La mthode demoir est base sur le phnomne optique d'interfrenceentre un rseau tmoin du modle non charg et le mmerseau dform par l'application de la charge. Les deuxrseaux superposs produisent des franges qui reprsententles courbes d'gale pente. A partir de ces courbes, oncalcule les courbures et ensuite les moments de flexion.

Fig. 3. Vue du pont A2 pendant laconstruction.

Le modle reproduit les dimensions de l'ouvrage entier(10 poutres longitudinales), l'chelle 1 : 200. Il est constitu d'une plaque en perspex miroit de 2 mm d'paisseuret de profils en laiton. La rigidit de la section mixteperspex-laiton a t dtermine exprimentalement pardeux essais d'talonnage (tableau 1). On remarque que lerapport des rigidits obtenu (EIlonglEIira,ns 100) correspond celui de l'ouvrage rel. L'tude sur modle at effectue uniquement pour des charges concentres.Les rsultats d'un des trois cas de charges analyss, savoir la charge concentre applique au milieu de ladalle, sont analyss ci-dessous.

La figure 4 montre les franges de moir pour deux directions perpendiculaires et l'examen de la configuration desfranges conduit aux constatations suivantes :

dans le sens longitudinal qui est le sens porteur principal, les poutres sont lgrement encastres auxextrmits,

on a des moments de torsion le long de la ligne d'appui,

dans le sens transversal, l'effet rpartiteur de la dalleest plus prononc et la zone des moments ngatifs estplus tendue et suit un axe qui relie les angles obtus.

Tableau 1Dtermination de la rigidit de la section du modle mixte

perspex-laiton

ETALONNAGE

[cm]VALEUR DE El PARlong

UNITE DE LARGEUR [kgem]El,longEl,trans

lLirTP =1 3 k

l 15,8 f : flche mesure 92

IP 2 kg P

^T^105

13,0 13,Dr

6,4~~~-\M J : const-L^^

El M pp : courbure calcule

par moirI I I I

222 Bulletin technique rie la Suisse romande - 104e anne - No 15 - 20 juillet 1978

*f;, i ~

AA

/LA

Trame transversale

HP-"

l

ww A

Trame longitudinaleFig. 4. Relev des franges de moir pour une charge concentreapplique au milieu de la dalle.

Le moment de flexion dans le sens longitudinal, sous lepoint d'application de la charge P, s'exprime par la formule gnrale dduite de l'essai : M 0,28 P (tm/m).Le moment correspondant donn par le calcul numrique,bas sur le systme d'une grille de poutres, vaut : M

0,23 P. La diffrence provient des inexactitudes invitables toute mthode d'essai ainsi que des simplificationsintroduites dans le calcul numrique.

Cette diffrence entre le calcul numrique et l'essai surmodle apparat comme raisonnable. Il a donc t admis,pour le dimensionnement de l'ouvrage, d'utiliser la mthodede calcul en grille de poutres.2.3 Essais des ouvrages

Pour vrifier les hypothses de calcul, ainsi que pourtudier de plus prs les points qui n'avaient pu tre apprhends compltement lors du dimensionnement des pontset de l'essai sur modle, un programme de mesures a tprpar par le bureau d'ingnieurs (Balzari/Blaser/Schudel Berne) et l'organe de contrle (ProfesseurJ.-C. Badoux, EPF-Lausanne) et propos au matre del'ouvrage (Bureau de construction des autoroutes ducanton de Berne). La ralisation pratique de ces essaisa t confie l'Institut de la construction mtalliquede l'EPFL, du fait qu'un important programme derecherche y est actuellement en cours, ax essentiellementsur le comportement rel des ouvrages en constructionmtallique, en particulier des ponts mixtes acier-bton.L'essai des ponts de Berne entrait tout fait dans le cadrede cette tude, le laboratoire de l'Institut de la constructionmtallique tant, de plus, entirement quip pour l'excution de tels travaux.

Les buts recherchs par ce programme d'essai taient :1. Vrifier le comportement structurel des points parti

culiers (angles obtus et aigus), d'une part, et de l'en

semble de l'ouvrage, d'autre part. Cette vrifications'est faite au moyen de charges relles correspondantaux charges de service et non pas, comme on le faitsouvent pour les essais de charge de routine, avecdes charges extrmes recouvrant tout l'ouvrage.

2. Comparer les rsultats d'essais aux rsultats obtenuspar les diffrentes mthodes de calcul, en vue d'apprcier le modle statique et la mthode de dimensionnement les mieux adapts ce type d'ouvrage.

3. Essais

3.1 Types d'essaisLe programme d'essai prvoyait trois types de mesure

permettant de vrifier le comportement structurel desouvrages.1. Mesure des sollicitations de la dalle en bton et des

poutres mtalliques l'endroit des angles aigus etobtus sous l'action de charges appliques hors de ceszones.

2. Mesure des ractions d'appuis sous l'action du poidspropre de l'ouvrage et mesure de la rpartition dessurcharges sur les diffrents appuis sous l'action descharges concentres dans la rgion des appuis et aumilieu de l'ouvrage.

3. Mesure de la rpartition transversale des surchargessur les diffrentes poutres matresses.

La ralisation de ces essais a ncessit la mise en placede plusieurs jauges lectriques et la lecture de plus de3000 mesures ; ceci a t possible grce la chane de mesuredont dispose l'Institut de la construction mtallique etque nous dcrivons brivement ci-dessous.

Chane de mesureLes mesures faites lors des essais du biais (50 jauges

lectriques) et de la rpartition transversale (22 jaugeslectriques) ont t releves par une installation automatique [1]. Cette chane de mesure permet actuellementde lire au maximum 50 capteurs l'un aprs l'autre, d'imprimer les rsultats et de perforer sur une bande les valeurslues (dformation spcifique, dplacement, etc.). Ledpouillement peut ainsi se faire directement par ordinateurgrce un programme dvelopp cet effet. Pour chaquecas de charge, nous avons effectu trois cycles de mesurequi se droulaient de la faon suivante : 1 lecture descapteurs sans charge, 2 lecture avec la charge, 3 lecturesans charge, etc. Le programme calcule les diffrencesentre les lectures avec la charge et la moyenne des lecturesadjacentes sans la charge. Il fait ensuite la moyenne arithmtique des trois diffrences obtenues, ce qui nous fournitle chiffre utilis dans les rsultats ci-aprs.

Les problmes particuliers auxquels nous avons d faireface lors de ces mesures ont t essentiellement celui de latemprature (ensoleillement de la dalle, poutres mtalliques l'ombre) et celui des courants induits dans lescbles par les lignes de contact des chemins de fer. Aprsessais prliminaires, nous avons d couvrir les zones dedalles examines (fig. 5) pour conserver une tempratureplus ou moins constante pendant la dure des essais.D'autre part, tous les cbles utiliss taient munis d'unblindage, ce qui nous a permis d'liminer tout effet secondaire d au courant des lignes CFF. La prcision deslectures des jauges de contraintes est reste de Jr2/im/m,soit | 4 kp/cnr pour l'acier et I kp/cm2 pour le bton.Un dernier problme rsoudre a t d'ordre pratique :il s'est agi du collage des jauges sous les poutres mtal-

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liques. Comme les ponts sont situs entirement sur lesvoies de chemin de fer et que le trafic ferroviaire ne pouvaittre interrompu, il a fallu procder aux collage et cblagedes jauges partir de wagons arrts sur une ou deuxvoies, libres du trafic et du courant lectrique, et cecipendant plusieurs nuits entre 1 h. et 5 h.

Les ractions d'appuis, mesures l'aide de capteursde force jauges de contraintes pont complet ont treleves manuellement sur un pont de mesure multivoies.Les ponts ont t mis au pralable zro, puis lus aprsla mise en charge par le poids propre. Aprs une nouvellemise zro, les cycles de charge se sont drouls commepour les autres mesures, soit une lecture sous charge entredeux lectures zro, le tout rpt trois fois.

3.2 Description des essaisa) Mesure des sollicitations clans les angles obtus et aigus

Cet essai de charge a t effectu sur le pont Al danssa premire tape de construction, c'est--dire sur la partied'ouvrage comprenant les poutres mtalliques 6 11.Il a consist enregistrer plusieurs sries de mesures desdilatations de la structure soumise l'action de chargesstatiques (camions).

Les points de mesures ont t rpartis dans les deuxzones d'extrmit des poutres 6 et 7 (angles obtu et aigu).Ces points de mesures (fig. 6) ont t quips de capteurslectriques (jauges de contraintes) colls la surface de ladalle en bton et la surface des poutres mtalliques.Ces jauges lectriques permettent de mesurer les dilatationsdes matriaux dans une direction. Les points de mesuressitus la surface du bton (sauf ceux placs au bordde la dalle) ont t munis de trois jauges disposes enrosette pour dterminer les directions et valeurs descontraintes principales.

Les deux cas de charge envisags pour cet essai ont traliss au moyen de trois camions (P 3x28 t) placssur l'ouvrage selon les schmas de la figure 7.

Paralllement ces mesures de dilatation, des mesuresde dformations verticales ont t effectues en trois pointsdiffrents par nivellement.

b) Mesures des ractions d'appuisCet essai a t effectu sur le pont A2 aprs sa mise en

service. Les ractions d'appuis des sept poutres sur lacule nord ont t mesures.

Fig. 5. Cas de charge B (pont Al).On remarquera sur les zones auscultesles tentes destines maintenir une temprature plus ou moins constante desjauges et des cbles.

ANGLE AIGU COTE NORD (angle obtus, mme disposition)75 225 150

appui

S-J.. z^

e*5S= yy 0

r^

i75 225 [cm]Fig. 6. Emplacement des points de mesure pour l'essai dubiais (pont Al).

CAS DE CHARGE Aoutre

ooutre 10 7poutre im/P"U T-p 7^pi tre 7 onZpoutre 6

5. D

zoneausculte

CAS DE CHARGE B

point de nivellement

z o /j_-S 7w***rt -/**** i ii i ,-''"yL tM39,00 [m]

Fig. 7. Cas de charge pour l'essai du biais (pont Al).Ce type d'essai, trs rarement excut notre connais

sance, a ncessit le remplacement momentan des septappuis nord des poutres par sept appareils de mesure(capteurs de force). Ces capteurs de force ont t placs l'arrire des appareils d'appuis, au droit du raidisseurprvu pour un soulvement du pont lors d'un ventuel

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changement d'appuis. Le systme de levage du pont taitconstitu, pour chaque appui, de deux vrins de 50 tchacun aliments en parallle par une pompe main etdisposs de part et d'autre du capteur (fig. 8).

Le choix de deux vrins de 50 t au lieu d'un seul de100 t par appui a t impos par la faible hauteur disposition entre la console et la semelle infrieure de lapoutre mtallique.

L'opration de soulvement du pont a t ralise simultanment pour les sept poutres matresses. Le soulvementmaximum de 5 mm a t atteint par palier de 1 mm, lemouvement tant contrl au droit de chaque poutre l'aide de comparateurs. Des cales appropries ont alorst introduites entre la tte des capteurs et la semelleinfrieure et le pont a t pos sur ces cales par dchargement simultan des vrins.

Le pont reposant alors compltement sur les capteursde force, les mesures ont t effectues dans l'ordre suivant :1. Mesure des ractions sous poids propre.2. Mesure des ractions sous surcharges (2 camions

de 27 t) places dans la rgion des appuis.3. Mesure des ractions sous surcharges places au centre

de l'ouvrage.4. Mesure des ractions sous poids propre lors de la

dcharge des capteurs de force.Lors de l'excution du point 3, il a t procd une

premire mesure de la rpartition transversale des charges.Les cas de charge excuts sont reprsents la figure 12.c) Mesure de la rpartition transversale

Cet essai a galement t effectu sur le pont A2. Il aconsist enregistrer les dilatations des poutres mtalliquesdans une section transversale perpendiculaire l'axe del'ouvrage et passant par le milieu de la poutre 4. Cettesection de mesure a t quipe de jauges de contraintescolles sur les poutres mtalliques selon la disposition dela figure 9.

Des sries de mesures ont t enregistres sous l'actiond'une charge statique (un camion de 27 t) place successivement sur chaque poutre mtallique au droit de lasection de mesure (fig. 10).

4. Comparaison et discussion des rsultatsTous les cas de charge d'essai ont t simuls dans un

calcul de la manire la plus fidle possible. Les cas decharge ont t schmatiss par des charges concentresappliques aux nuds ou sur les barres de la structureidalise, groupes au voisinage de la position effectivedes essieux.

raidisseur d'appui,raidisseur

poutre matresse >

dalle entrecules

comparateur

cale

cale

Fig. S. Disposition schmatique des vrins et du capteur deforce au droit d'un appui.POUTRES 6 5

17 12 1.1

1,0Cf22

* V18 14" 1321 20 S 519 1fi|15 10J9 6|

6 x 3,00 16,00 [m]* + >+< H-

TBERNE E(CEF)Fig. 9. Disposition des jauges de contraintes dans la sectionde mesure (pont A2).4.1 Sollicitations dans les angles aigus et obtus

L'essai du biais sur le pont Al a t simul sur le systme statique d'une dalle nervures longitudinales excentres et calcul au moyen d'un programme par lmentsfinis FEAPS 2. Dans ce calcul, le coefficient d'quivalencen Ea/Eb a t admis gal 5,5 et les plaques de coffrageont t considres comme faisant partie intgrante de ladalle en bton.

poutre 7poutre 6poutre 5

Fig. 10.

Cas de charge pourl'essai de la rpartition transversale (pont A2).

poutre 4poutre 3

BERNE (CEF

-CtA^-T^m$-

NORD

poutre 2 p""poutre 1^r*rkrl

MmLa

SUDR"4f^

section demesure

LAUSANNE (CFF!Bulletin technique de la Suisse romande - 104e anne - No 15 - 20 juillet 1978 225

CAS DE CHARGE A CAS DE CHARGE B

L-A[kp/cm ] a ;._1D I

fe II '~5 Ii^fNtlB 7

1

IlX 13 A

^POjTRE 7

I

-20 0

20

POUTRE 7 U *| +^u i/] --+4D |=k/ ..+60 !\ +80 | \ 1^, mesur+1Q| I \|

SUD|^CTU J+1?D|

i-h i2 h

11 I 112I POUTRE 6

H w

V-calcul

I I I

\A -10*i*2

..Il III I=0UTRE 6

% " -- U..+4C

+B0+ 10Ck ''+ 1 2 0

+40 f;fin.i[kp/cm ] CTFig. 11. Contraintes calcules et mesures dans la directiondes poutres 6 et 7 pour l'essai du biais (pont Al).

La figure 11 reprsente les contraintes calcules etmesures dans la direction et aux extrmits des poutres 6et 7. La comparaison des contraintes de flexion longitudinale, mesures aux extrmits des deux poutres matresses 6 et 7, aux valeurs rsultant du calcul montre unebonne correspondance des contraintes dans la dalle (er0),alors que les contraintes mesures sur la semelle infrieuredes poutres mtalliques (o") sont toujours infrieures auxcontraintes calcules. Les moments dans les sections demesure tant petits par rapport aux moments maximumen trave (< 25 %), les diffrences constates sont faibles.Pour chaque cas de charge, ces diffrences sont peu prsconstantes pour tous les points de mesure d'une poutre.Elles pourraient provenir d'une meilleure rpartitiontransversale des charges par la dalle. Cette comparaisonmontre encore que le modle simule fidlement le comportement de la structure relle et que, de plus, les contraintescalcules ne sont jamais infrieures aux contraintesmesures.

La comparaison des tats de contrainte de la dalle(tableau 2) mesurs et calculs montre une correspondancerelativement bonne de la grandeur des contraintes principales et de leurs directions sous l'effet du cas de charge B.Le cas de charge A, par contre, engendre des contraintestrop faibles pour permettre une comparaison ; tant donnle faible niveau de contrainte et l'troitesse de la zoneausculte, il est illusoire de vouloir spculer sur ces rsultats.

Il ressort cependant de cette comparaison que :-

le niveau de contrainte dans la dalle est relativementbas (-20 I 40 kp/cm2), les charges locales sont doncdterminantes pour le dimensionnement de la dalledans les zones d'appui ;

Tableau 2Comparaison des contraintes principales du cas de charge Bde l'essai du biais pour l'angle aigu, ct nord (pont Al)

POU TS

DE

MESURE

CONTRAINTES ME5UREES

[kp/cm ]CONTRAINTES CALCULEES

[kp/cm ]

1m CT2m am 'le 2c a c1

2

3

4

5

7

B

q

0

-4,4-7,6-5,4-6,5-7,6-5,4-1 ,0

0

+ 6,5+7,6+ 6,5

+ 11 ,0+ 17,5-B,7

+ 30

+21

+ 20

+ 16

+ 23

+ 32

-5,4-13,0-10,0-5,0-8,5-8,7-7,9-3,2-1 ,1

+ 2,1+ 10,1+4,5+ 9,5

+22,9-8,B

+ 17

+2 9

+ 24

+ 2 3

+2 9

-18

point de mesure no 7

axe de la poutre :,IH- + a

REPRESENTATION DES

CONTRAINTES PRIN

CIPALES AU POINT 7

la concordance de la grandeur des contraintes mesureset calcules montre que les plaques prfabriquestravaillent solidairement avec la dalle coule (sectionhomogne).

Les rsultats des mesures des dformations verticales,ainsi que les dformations calcules correspondantes sontcompares dans le tableau 3.

Tableau 3Comparaison des dformations verticales [mm]

POINTDE

NIVELLEMENT

CAS DE CHARGE A CAS DE CHARGE B

mesure calcul mesure calcul

12,5 14,3 16,7 18,5 13,5 17,9 7,3 9,4 12,0 16,6 1 ,3 3,0

La comparaison des dformations verticales mesuresaux dformations calcules, bien que fragmentaire (seulement trois points mesurs), montre que le coefficientd'quivalence acier-bton choisi (/; 5,5) est bien estimet que les plaques prfabriques participent effectivement la rsistance (cas de charge A :

4.2 Ractions d'appuisL'essai du pont A2 destin obtenir la rpartition des

charges sur les diffrents appuis a t simul sur le systmestatique d'une grille de poutres et calcul au moyen duprogramme STRESS. La structure a t idalise en unegrille de poutres orthogonales compose dans le senslongitudinal par des poutres mixtes et dans le sens traversaipar des tranches de dalle en bton arm. La rigidit latorsion des poutres a t nglige.

Les diagrammes de la figure 12 reprsentent pour lepoids propre de l'ouvrage et pour les cas de charge I IV,la rpartition des ractions d'appuis calcules et mesures.

T~T ::!_; :--.__ ' /-. V ,-_::'

POIDS PROPRE (ractions en [t])

U=UJ[t]H

20

4:

60

SURCHARGES (ractions en [%] de la raction totale}

mesure

mesures

-alculCAS DE CHARGE I [*]"i -G

-20n "m

-40

]"CA5 DE CHARGE I] -UW]iCAS DE CHARGE III

Les lignes de rpartition transversale des charges, dtermines par le calcul de la contrainte la fibre infrieuredes poutres matresses sur le systme statique grille depoutres (STRESS), sont trs semblables aux lignes rsultant de l'interprtation des rsultats d'essais [2].

4.4 Remarques gnrales sur le comportement des ouvragesLes discussions prcdentes permettent avant tout de

remarquer que tous les rsultats d'essais confirment lecomportement structurel admis lors du calcul de cesouvrages. Ainsi, ces structures portent essentiellement dansla direction des poutres mtalliques, la dalle quant ellerpartissant les charges qui lui sont appliques. Elles secomportent comme des grilles de poutres et non pascomme des dalles orthotropes.

Les moments d'encastrement longitudinaux aux extrmits des poutres peuvent tre ngligs. En effet, si l'essaidu biais montre que la dalle cre des encastrements dansles coins obtus et aigus au voisinage des lignes d'appuis,ces effets sur les efforts de flexion longitudinale des poutresmatresses restent cependant faibles. En valeur effective,ces efforts correspondent trs bien ceux du calcul par lamthode des lments finis (dalle nervures excentres),ceci aussi bien pour des charges au centre (cas de charge A)que pour des charges places sur le bord (cas de charge B).La dalle est donc suffisamment souple pour que le comportement porteur principal de la structure ne soit affectque lgrement par le biais pourtant trs important deslignes d'appuis (jusqu' 50).

Les buts que l'on s'tait fixs lors de l'laboration duprogramme d'essais ont donc t atteints : le comportementstructurel est vrifi et les rsultats des essais confirmentles rsultats obtenus par calcul. Une seule chose est regretter : c'est le nombre trop restreint de points de mesurelors de l'essai du biais (capacit maximale de la chane demesure utilise). La mesure de contraintes le long de lasemelle infrieure des deux poutres matresses 6 et 7, ainsique quelques points de mesure sur les autres poutresauraient sans doute fourni des rsultats supplmentairesintressants sur le comportement global de ce typed'ouvrage.

tion particulire pouvant mettre en cause le comportementporteur de la structure.

L'excution d'essais tels qu'ils sont dcrits dans cetarticle permet de mieux connatre le comportement rel deponts structure porteuse particulire. Les mesures faitesdonnent les moyens de comprendre de faon souvent plussimple et plus approfondie le comportement statique souscharges relles (et non pas sous charges fictives des normes).Quelquefois, des mesures sous charges roulantes (essais outrafic rel) nous renseignent sur le comportement dynamique des ouvrages, difficile saisir par le calcul et souventmal connu des praticiens.

Cette meilleure connaissance du comportement physiquerel des ponts montre que le dimensionnement purementmathmatique ne saurait suffire. C'est dans ce sens quel'enseignement de la construction des ouvrages d'art estdonn l'Ecole polytechnique, afin que l'tudiant se rendecompte que l'laboration d'un projet de pont comprendnon seulement le dimensionnement, mais surtout la synthse de tous les lments extrieurs influenant sa conception et son tude. A ce propos, nous relverons l'excellentecollaboration qui s'est cre l'occasion de la ralisationde cet ouvrage entre le bureau d'ingnieurs et l'Ecolepolytechnique, collaboration essentielle si l'on veut satisfaire la fois l'enseignement de la construction et la ralisation pratique dans les rgles de l'art.

RemerciementsNous tenons ici remercier le Bureau de construction

des autoroutes du canton de Berne (Autobahnamt desKantons Bern) qui a financ les essais et la direction destravaux qui a particip trs activement leur ralisation.

RFRENCES BIBLIOGRAPHIQUES[I] Crisinel, Michel : ICOM, le laboratoire d'essais. Bulletin

technique de la Suisse romande, vol. 103 (1977), n 17,p. 206-210.

[2] Crisinel, Michel : Mesures sur quelques ponts mixtesrcents. Documentation SIA n 23. Zurich, Socit suissedes ingnieurs et des architectes, 1977, p. 65-73.

5. ConclusionsLes deux ponts mixtes multipoutres objets de cette tude,

bien que de portes courantes (35 et 40 m), prsentaient laparticularit d'tre dpourvus d'entretoises et surtout d'trefortement biais (jusqu' 50).

Les essais effectus sur ces deux ponts ont permis deconfirmer les rsultats du calcul et ont soulign le comportement porteur en grille de poutres d'un tel type destructure.

Les rsultats de l'essai du biais ont montr que le programme de calcul par la mthode des lments finis sur lemodle d'une plaque isotrope nervures excentres permettait une analyse trs fidle de ces structures.

Les rsultats des mesures des ractions d'appuis et del'essai de rpartition transversale ont confirm que le calculen grille de poutres (STRESS) permet de dterminer defaon suffisamment prcise aussi bien les efforts sollicitantles poutres matresses mixtes que les ractions sur lesappareils d'appuis d'une telle structure. Les efforts engendrs dans les coins du tablier en bton par les chargesappliques hors de ces zones tant petits (voir l'essai dubiais), le calcul sur le modle d'une dalle nervuresexcentres (plus onreux) n'est recommander que pourl'analyse de l'effet de fortes charges concentres (routesd'approvisionnement par exemple) ou de toute autre condi-

Adresses des auteurs :Jacques Perret, ing. civil EPFZ-S1ABureau Balzari, Blaser, SchudelIngnieurs et planificateursKramburgstrasse 14, 3006 BerneA. Rabinovici, ing. SIA, Dr es. se.Chemin Rochettaz 1, 1009 PullyJean-Paul Lebet, ing. civil EPFL-SIAMichel Crisinel, ing. civil EPUL-SIAEcole polytechnique fdrale de LausanneInstitut de la construction mtallique (ICOM)Chemin tics Dlices 9, 1006 Lausanne

Projet et excution des ouvragesMatre de l'ouvrage : Bureau des autoroutes

du canton de BerneIngnieurs et direction des travaux : Balzari Blaser Schudel

Ingnieurs et planificateurs,Berne

Entreprises pieux de fondation : Losinger AG, Bern

bton arm : Zschokke Conrad AG, Bern

construction mtallique : Zschokke-Wartmann AG, Brugg

lments prfabriqus : Element AG, BernOrgane de contrle Jean-Claude Badoux, professeur,

EPF Lausanne

228 Bulletin technique de la Suisse romande - 104e anne - No 15 - 20 juillet 1978

Essais de deux ponts biais multipoutres en construction mixte acier-bton: jonction Forsthaus-Gterbahnhof, Berne