Ajout d'amortisseurs sans intervention sur la structure d'une passerelle
Le pont Zinggen à Bressanone a été équipé d'amortisseurs de vibrations sur mesure afin de réduire les vibrations verticales. Pour ce faire, aucune intervention ne devait être effectuée sur l'ouvrage lui-même.
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Même les projets de petite taille mais de grande qualité montrent ce qui est important dans la technique de construction de ponts. À Brixen (Tyrol du Sud), les amortisseurs ont été installés ultérieurement sur le pont cycliste et piétonnier Zinggen dans le cadre d'une opération de montage inhabituelle. Les amortisseurs de vibrations sur mesure ont permis d'éviter une deuxième intervention de montage pour le réajustement - et ont été si exemplaires qu'un projet ultérieur a été réalisé en conséquence dans les environs.
Le pont Zinggen à Brixen a la forme d'une auge en acier et se balance avec une longueur de 36,2 m en tant que poutre à travée unique au-dessus de l'Eisack au nord de Brixen. L'ensemble de la construction est soudé, ce qui lui confère un aspect élégant, mais aussi d'abondantes oscillations verticales. "Ces vibrations n'affectent pas la capacité de charge, mais le maître d'ouvrage, la commune de Brixen, a également exigé certaines valeurs de confort pour que tout le monde puisse utiliser le pont", explique le chef de projet, l'ingénieur Peter Huber de MAURER.
Pour assurer ce confort, MAURER a été impliqué par l'équipe d'ingénieurs Bergmeister chargée de la planification de la structure, afin de garantir une atténuation optimale. L'objectif était qu'il n'y ait aucune intervention dans la structure. De plus, MAURER devait s'occuper de tout ce qui avait trait à l'amortissement, du calcul du modèle au montage en passant par la conception avec les dessins et la production.
Sur la base des données de l'ouvrage, MAURER a établi différents scénarios de sollicitation des piétons (selon la directive HIVOSS) et y a opposé les accélérations maximales souhaitées, par ex. 0,35 m/s² pour un coureur. Plusieurs simulations ont ainsi été effectuées dans le modèle. Sur cette base, le type et la position de l'amortisseur de vibrations ainsi que la masse d'amortissement nécessaire ont ensuite été déterminés.
Le problème était que l'amortisseur unique ainsi calculé ne pouvait pas être monté sous le pont. En effet, des nervures longitudinales passent sur la face inférieure pour stabiliser la construction du pont et les distances entre les nervures en acier sont trop étroites pour un amortisseur suffisamment grand. C'est pourquoi la masse d'amortissement nécessaire a été répartie sur deux amortisseurs étroits de construction identique, chacun avec une masse réduite de moitié. Ceux-ci se sont ensuite insérés entre les nervures, de sorte qu'ils ne sont plus visibles de l'extérieur.
Conception de TMD basée sur un modèle
"En tenant compte de toutes les spécifications, nous avons ensuite proposé une solution TMD optimale et l'avons validée avec l'équipe d'ingénieurs Bergmeister", explique Huber. TMD signifie Tuned Mass Damper et est un amortisseur de masse à ressort de conception classique : la masse repose sur quatre ressorts hélicoïdaux.
Les ressorts ont été techniquement adaptés de manière à osciller verticalement hors phase "contre" la fréquence propre de la structure. Cela n'a pas seulement été calculé en théorie, mais aussi déterminé en pratique : après l'achèvement du pont, des mesures dynamiques ont été effectuées : Des accéléromètres ont été placés sur le pont et des piétons et des groupes de piétons test, définis au préalable, ont marché ou couru sur le pont. Le comportement du pont a ainsi pu être évalué avec précision et les amortisseurs de vibrations ont pu être produits avec un ajustement parfait : avec une fréquence de 2,45 Hz et une masse oscillante de 480 kg.
"Cette mesure sur place est évidemment plus précise que n'importe quelle modélisation", explique Huber. "Nous pouvons ajuster notre amortisseur de vibrations de manière optimale et savons à l'avance qu'il fonctionnera en toute sécurité. Cela permet d'économiser du temps et de l'argent, car il n'est pas nécessaire de faire appel à un deuxième monteur pour un réajustement".
Montage étape par étape
Toutefois, les amortisseurs de vibrations ont ensuite été livrés relativement rapidement. Les deux amortisseurs mesurent chacun 1350 mm de long, 400 mm de haut, 250 mm de large et ont la particularité d'avoir un cadre autour des ressorts et de la masse. Celui-ci est dû au montage, afin que l'amortisseur à ressort et à masse puisse être installé de manière relativement stable en tant que paquet sous le pont.
Le montage a posteriori n'a ensuite nécessité qu'une journée de travail. La série de photos ci-dessous montre le montage étape par étape.
La mise en œuvre a été si convaincante sur place qu'un projet ultérieur a été commandé à Bressanone : la protection contre les inondations de la passerelle de Priel. Le bureau hbpm Ingenieure était responsable de ce projet. Ce bureau a également été le contrôleur du premier ouvrage.
MAURER SE Types d'ouvrages
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8014 - Publié(e) le:
14.12.2021 - Modifié(e) le:
16.12.2021