Requalification des ouvrages anciens. Les ponts en maçonnerie

Nathalie Domede (1) , Gérard Pons (1) , Alain Sellier (1)

1 LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des constructions

The aim of this research is to build an assessment method for masonry arch bridges by modelling and computing. The method was developed and tried on a vault build in 1870 in southwest of France. It is made of three steps. The first one is an historic research. It is necessary to know the exact bridge constitution (geometry, materials, construction process). The second step is an experimental approach whose aim is to establish the homogenized masonries mechanic behaviour law and an interface law between homogenized blocks and including the mortar tensile and shear behaviour. The third step is the 3D computing of the bridge, using a finite element method. The specificity of the model is to take into account the interface law using "joint elements" and the homogenized behaviour law of blocks as a constitutive law of finite elements. A parametric study has established the factors involved in the bridge security.

L'objectif de la recherche présentée ici est de développer une méthode de requalification des ponts voûtes en maçonnerie par le calcul. La méthode a été mise en oeuvre sur une voûte surbaissée construite en 1870 dans le Sud-Ouest de la France. Elle est divisée en trois étapes. La première étape est une recherche historique nécessaire pour connaître de façon précise la constitution de l'ouvrage (géométrie, matériaux, procédures de construction). La seconde étape est expérimentale. Elle a pour but de déterminer la loi de comportement homogénéisée des maçonneries constitutives de l'ouvrage, et une loi d'interface entre les blocs homogénéisés incluant le comportement en traction et en cisaillement des joints de mortier. La troisième étape est le calcul de l'ouvrage, en 3D, à l'aide de la méthode aux éléments finis. L'originalité du modèle est d'intégrer la loi d'interface dans les « éléments joints » et la loi des blocs homogénéisés dans les éléments finis massifs. Une étude paramétrique a permis de déceler les facteurs influençant la sécurité du pont.

Mots clés: joints elements; arch bridges; lime mortar; bricks; FEM; assessment; masonry

Mots clés: voûtes; mortier de chaux; briques; éléments finis; éléments joints; requalification; maçonnerie

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]; Génie civil; Structures; Réhabilitation

Nathalie Domede, Gérard Pons, Alain Sellier. Requalification des ouvrages anciens. Les ponts en maçonnerie. Revue Européenne de Génie Civil, 2011, ⟨10.1080/17747120.2007.9692984⟩. ⟨hal-02155712⟩