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Résistance au déversement des poutres métalliques de pont

Le déversement est un phénomène complexe d’instabilité qui intervient lorsqu’une poutre est sollicitée par un effort de flexion. De nombreuses recherches expérimentales et théoriques, dont les résultats servent de bases aux normes actuelles de la construction en acier, ont été effectuée jusqu’à présent pour évaluer la résistance des poutres métalliques du bâtiment principalement. Ces poutres se composent de profilés laminés et de certains types de profilés composés-soudés dont les élancements des sections sont limités. En ce qui concerne le domaine des poutres de ponts métalliques et mixtes, caractérisé par des sections composées-soudées élancées, peu d’études expérimentales et théoriques existent pour évaluer leur sécurité structurale en particulier par rapport au déversement. Par conséquent, les modèles de résistance des poutres de pont se réfèrent à ceux existant pour les poutres de bâtiment mais en appliquant un degré de sécurité élevé. Les poutres métalliques de pont sont des structures de l’espace dont le comportement est influencé par de nombreux paramètres tels que : les entretoises, la géométrie variable des sections, l’effet des charges, ou encore les aspects liés à la fabrication et au matériau. En effet, le processus de fabrication des poutres composées-soudées s’effectue par oxycoupage puis soudage de tôles épaisses en acier. Cela a pour conséquence de créer des imperfections géométriques sur les éléments ainsi que des contraintes résiduelles dans le matériau dont l’effet sur le comportement de la structure n’est pas négligeable. L’ensemble de ces paramètres montre que l’étude de la résistance au déversement de ce type de poutre ne peut pas être effectuée à l’aide de méthode d’investigation simple. Cet article présente les résultats actuels des études menées sur le sujet du déversement des poutres métalliques de pont dans le cadre du projet de recherche AGB 2008/004. La section 2 résume l’état des normes Suisse et Européenne en matière de résistance au déversement en comparant les différentes courbes de réduction. La section 3 présente les résultats expérimentaux relatifs aux contraintes résiduelles et aux imperfections géométriques. Ces résultats sont ensuite repris dans la section 4 dédiée à la mise au point d’un modèle numérique pour les analyses par éléments finis. Les résultats des études numériques sont présentés dans la section 5 qui met en évidence l’effet des contraintes résiduelles et des imperfections géométriques sur la résistance au déversement.

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