Fatigue assessment of Normandy bridge under traffic loading

Bernard Jacob (1) , Franziska Schmidt (2) , Moisés Arroyo Contreras

1 IFSTTAR/DS - Direction scientifique
2 IFSTTAR/MAST/EMGCU - Expérimentation et modélisation pour le génie civil et urbain

The local authorities asked in 2017 the concessionaire of the bridge of Normandy (CCISE), a 856 span length cable stayed bridge, to study the feasibility opening it to abnormal loads up to 120 t. The CCISE asked the advice of the bridge designer, M. Virlogeux, and to IFSTTAR, to measure the current traffic loads on the bridge, in operation since 1994, to assess the fatigue lifetime under this real traffic loads, and to estimate the potential lifetime reduction if the abnormal loads up to 120 t were allowed. IFSTTAR and Cerema installed a bridge WIM system (SiWIM) in July 2017 on the bridge to measure the traffic loads over more than 7 months. These data allowed assessing the expected lifetimes of the most sensitive details of the orthotropic steel deck. These lifetimes were compared with those obtained under 3 other traffics recorded on other French motorways. Then the fatigue damage induced by 4 conventional abnormal loads (2 cranes of 96 and 108 t, and to vehicles C1 and C2 of 94 and 120 t) was calculated. Finally, the lifetime reduction if each of these 4 abnormal loads cross the bridge twice a day was assessed.

Les autorités locales ont demandé en 2017 au concessionnaire du pont de Normandie (CCISE), ouvrage haubané de 856 m de portée, d'étudier la possibilité d'ouvrir le pont à des transports exceptionnels jusqu'à 120 t. La CCISE a demandé l'avis du concepteur de l'ouvrage, M. Virlogeux, et à l'IFSTTAR de mesurer les charges de trafic sur le pont en service depuis 1994, d'estimer la durée de vie en fatigue et sa réduction potentielle si les convois jusqu'à 120 t étaient autorisés. L'IFSTTAR et le Cerema ont installé un système de pesage par pont instrumenté (SiWIM) en juillet 2017 pour mesurer les charges de trafic pendant plus de 7 mois. Ces données ont permis de calculer les durées de vie des détails les plus sensibles du platelage de la dalle orthotrope. Ces durées de vie ont été comparées à celles obtenues avec 3 autres trafics autoroutiers français. Ensuite le dommage en fatigue induit par 4 convois exceptionnels (2 grues de 96 et 108 t et 2 convois conventionnels C1 et C2 de 94 et 120 t) a été calculé. Finalement la réduction de durée de vie du pont a été estimée si chacun de ces 4 convois passaient 2 fois par jour.

Mots clés: WIM; MINER' S RULE

Mots clés: PESAGE EN MARCHE; PONT A HAUBANS; RESISTANCE A LA FATIGUE; CHARGE LIMITE; POIDS LOURD; CONVOI EXCEPTIONNEL; DUREE DE VIE; PONT DE NORMANDIE; CHARGE D' ESSIEU; TRANSPORT EXCEPTIONNEL; LIMITE; FATIGUE (MATER); CONFERENCE; REPUBLIQUE TCHEQUE; CYCLE DE VIE

Domaines: Mécanique des structures [physics.class-ph]

Bernard Jacob, Franziska Schmidt, Moisés Arroyo Contreras. Fatigue assessment of Normandy bridge under traffic loading. ICWIM8, 8th International Conference on Weigh-In-Motion, May 2019, PRAGUE, Czech Republic. 10 p. ⟨hal-02465106⟩