Identification des forces piétonnes sur une passerelle : Pont de singe à Trèves (Allemagne)

Abstract

L’étude effectuée dans le cadre de ce travail de fin d’études consistera en l’étude d’un pont de singe à Trèves en Allemagne. Les ponts de singes sont des ouvrages légers et donc sont sujets à des phénomènes dynamiques non négligeables. Jusqu’à nos jours, la documentation est limitée pour effectuer une étude dynamique, spécialement en ce qui concerne les passerelles très flexibles. L’objectif du TFE est donc de développer une méthode pratique d’analyse dynamique inverse qui permettra de mener à l’identification d’une sollicitation provoquée par le passage d’un piéton à partir des mesures d’accélérations. Au départ ce travail devait passer par une étude expérimentale qui consistait à se rendre sur place pour pouvoir effectuer des mesures d’accélérations afin d’exploiter ces données pour mener une étude. Cependant les circonstances de la pandémie du COVID-19 ont fait en sorte que ce relevé n’ait plus lieu. Le travail s’est alors orienté vers une étude purement numérique à travers les logiciels MATLAB et FINELG. Les principales étapes de cette étude sont les suivantes : — Modelisation de la passerelle La modélisation du pont passe par la connaissance de sa géométrie acquise à travers le bureau d’étude suisse qui a travaillé sur le projet. En effet la modelisation de la passerelle à travers un logiciel nous permet d’en ressortir les caractéristiques utiles à son étude dynamique. — Introduction d’une sollicitation pédestre Étant donné que les mesures exprimentales n’ont pas pu être faites, une simulation numérique du passage d’un piéton et des caractéristiques de sa sollicitation a été faite de telle sorte à obtenir par des méthodes d’analyse dynamique directe les valeurs d’accélérations, vitesses et déplacements sur la passerelle. — Développement d’une méthode de dynamique inverse Vu la connaissance de la sollicitation introduite, une méthode d’identification des caractéristiques nécessaires à la connaissance de la force engendrée a été developpée. — Robustesse de la méthode Il s’agit dans ce point d’introduire des perturbations réelles tels que le bruit et l’incertitude sur la position des accéléromètres et d’analyser le niveau de précision de la méthode employée. — Exemple d’application Simuler une sollicitation piétonne et observer les résultats d’analyse dynamique inverse utilisée par la méthode dévelopée pas à pas, de telle sorte à observer les résultats de son applicabilité. Il est important de mentionner que les informations relatives à la passerelle ont été prises à travers le TFE de Julie Lettner dans le soucis de ne plus avoir à contacter de nouveau le bureau d’étude ayant travaillé sur cette dernière. Il s’agit notamment des éléments de description de la passerelle ainsi que des schémas permettant d’étayer une argumentation, de faciliter la visualisation de la passerelle étudiée et de mentionner 2 des informations nécessaires à l’étude menée par la suite (essentiellement en ce qui concerne la modélisation sur logiciel de la passerelle).