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ePaper created 2014-03-21, 13:29:26 | version 1.28.00
FR Rapport de recherche No 656 Experimental verification of integral bridge abutments École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Laboratoire de construction en béton (IBETON) Aurelio Muttoni André-Gilles Dumont Olivier Burdet Maria Savvilotidou Jürgen Einpaul Mai Lan Nguyen Mandat de recherche AGB 2009/015_OBF sur de- mande de l’Office Fédéral des Routes (OFROU) Les ponts intégrés et semi-intégrés de- mandent moins de maintenance que les ponts classiques avec joints de dilatation et appuis mécaniques. C’est pourquoi leur proportion est en augmentation croissante ces dernières décennies. Les mouvements aux extrémités des ponts, causés par le fluage, le retrait et les effets thermiques sont sensiblement proportionnels à la longueur du pont et peuvent devenir im- portants dans le cas d’un pont d’une cer- taine longueur. Ensemble avec la pression du remblai, ils sont directement transmis à la culée et à la dalle de transition. La dalle de transition transmet les dé- placements du pont à l’infrastructure routière. Les résultats de la recherche «AGB 2005/018 Ponts à culée intégrée» [DREIER 2010] ont montré que, pour les ponts intégrés, les déformations du re- vêtement au voisinage de la culée peu- vent rester acceptables pour des ponts d’une longueur supérieure à la limite actuelle de 100 à 150 m [OFROU 2011]. Le but de la présente recherche était d’étudier expérimentalement le com- portement d’une culée de pont semi- intégré afin de vérifier les résultats de la recherche AGB 2005/018. Trois essais ont été effectués sur un modèle à grande échelle pour étudier l’effet de la géométrie de la dalle de transition et de la séquence de déplacements sur le comportement du revêtement. Les déplacements ont été imposes à l’extrémité côté pont de la dalle de tran- sition en la poussant ou la tirant avec des vérins hydrauliques. Les déplacements du revêtement au-dessus de la dalle de transition et à une plus grande distance étaient suivis. Les résultats expérimen- taux montrent que plusieurs facteurs, comme l’enfouissement à l’extrémité de la dalle de transition, la rugosité de ses surfaces supérieure et inférieure et l’interaction entre le sol et le mur de culée jouent un rôle important dans le comportement. Il a également été ob- servé que les propriétés de l’asphalte au voisinage de l’extrémité du pont sont très importantes pour éviter une fissu- ration prématurée du revêtement. Forschung | recherche | 43 EN research report No 655 Fatigue Life Assessment of Roadway Bridges Based on Actual Traffic Loads Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Construction Métallique (ICOM) N. Maddah A. Nussbaumer, Professeur Mandat de recherche AGB 2007/004 sur demande du groupe de travail recherche en matière de ponts To address the limit state fatigue, «da- mage equivalence factors» (λ-factors) are given in the SIA codes and the Euro- codes. However, the λ-factors are deter- mined for a limited number of «fatigue n’apparaît pas possible à ce stade de la recherche. Des essais de résistance à la compression uniaxiale sur des éprouvettes cylindriques ayant subi des cycles de gel-dégel, des cycles de cris- tallisation au sulfate de sodium et des cycles selon cette nouvelle méthode ont systématiquement montré une perte de résistance linéaire en fonction du nom- bre de cycles. Par contre, aucune perte significative de résistance n’a été cons- tatée pour les roches durables. Des tests ont aussi été effectués sur des gravillons et des ballasts de différentes compositions pétrographiques. Les gra- nulats sensibles aux effets des intem- péries ont systématiquement montré des dégradations à divers degrés avec cette nouvelle méthode. Ce nouvel essai automatisé permet un gain de temps très significatif par rapport aux méthodes traditionnelles de détermination de la résistance aux intempéries pour les ro- ches ornementales et pour les granulats. equivalent length» with very simplified load models of real traffic that entirely neglect simultaneous presence of multi- ple heavy vehicles. The main objective of this research is to study the relationship linking influence line and damage, to find the effect of main parameters on damage equivalence fac- tors for roadway bridges with actual loads and improve them. As far as accurate traf- fic simulations need actual traffic data, it is also necessary to study real traffic flow. The first two chapters introduce the ob- jectives and give a literature review in the related research fields. In the next chapter, a series of simplified traffic mo- dels (the same models applied in writing of the codes) are used in order to evaluate the accuracy of the damage equivalence factors as defined in the codes for diffe- rent bridge types. Additionally, traffic si- mulations are also performed to compare the output with the damage equivalence factors given in the codes. Then, the authors profoundly investi- gates the relationship between bridge influence lines, loads geometry and fa- tigue damage sum. Some modifications for improving the damage equivalence factors are proposed. The propositions aim not only to improve the accuracy of the damage equivalence factors for con- tinuous traffic flow, but also enhance their applications to various bridge types and traffic conditions. A new par- tial factor, λ5, dedicated for influence lines that have repetition is also defi- ned. In addition, the λ4-factor for double lane traffic is updated in order to take into account the effect of crossing. Before final traffic simulations, the im- portant parameters needed to express realistic traffic model and their ranges are determined by analysing the avail- able traffic data from measurement stations in Switzerland. Finally, the accuracy of the propositions for damage equivalence factors are assessed by comparing them with the final simula- tion results obtained for different traffic conditions. It shows that the proposed fatigue load model and fatigue equi- valent length can properly represent damage equivalence factors for any influence line. In addition, for several double lane traffic conditions, the cros- sing ratios are determined. From the ob- tained results, a proposition for revision of the SIA 261 code is given in annex.