Calcul sismique d'un appareil d'appui en élastomère fretté: critère de distorsion maximale

Bonjour à tous,

Nous sommes actuellement en phase d'exécution pour la réalisation d'un ouvrage mixte acier-béton (4PRS sous chaussé et hourdis béton).
La note de dimensionnement des appareils d'appuis montre que ceux-ci  respectent le critère de distorsion totale (somme de plusieurs déformations, cf Guide cerema 2015) :
 
 
Mais ne respecte pas le sous critère qui dit que la valeur de distorsion maximale autorisée due à l'effort ultime sismique horizontal doit être inférieure à 2:
 
J'ai du mal à réaliser ce que cela signifie concrètement sur la structure. 
Quelles peuvent être les conséquences d'un dépassement de ce sous critère sur l'ouvrage, même si le critère final est respecté?
La mise en place de butées de blocage transversal peut-elle être une solution?
 
Bien à vous!

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Renaud LEGLISE on 7/5/24 at 4:38 PM

Bonjour Terence,

Merci pour ta question.

Les extraits que tu donnes proviennent du guide Cerema "Ponts en zone sismique - Conception et dimensionnement selon l'Eurocode 8".

La distorsion limitée à 2 est celle uniquement due aux effets horizontaux induits par l'action sismique. Je ne connais pas la raison exacte de cette limitation spécifique. Je vais relayer ta question, en particulier auprès de spécialistes du sujet du Cerema, qui pourront nous éclairer à ce sujet.

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Bonjour,

Je ne connais pas en détail les critères qui ont conduit dans les normes à imposer deux vérifications séparées : une pour la distorsion totale résultant des effets cumulés du cisaillement, de la rotation et de la compression + une pour le cisaillement seul sous l'action sismique horizontale. J'imagine que la répartition des contraintes (au sens de la mécanique des milieux continus) au sein du matériau élastomère peut-être différente dans les deux cas...

Le risque encouru en cas de dépassement de l'un ou l'autre des critères est le déchirement de l'appareil d'appui sous sollicitation sismique, avec perte de la raideur de rappel et risque d'échappement d'appui du tablier.

Si la distorsion en cisaillement est comprise entre 2 (limite définie par l'EC8-2) et 2,5 (limite définie par la norme NF EN15129), on peut normalement être relativement confiant sur la capacité du dispositif à encaisser cette sollicitation. Peut être se rapprocher directement du fabriquant pour connaître la distorsion limite admissible résultant des essais de convenance pourrait être une piste à explorer.

L'autre solution, si les calculs ont bien été menés en appliquant le coefficient de fiabilité gIS=1,5, consiste à réduire ce coeff à 1 et à mettre en place des butées de sécurité (et non de blocage) en compensation. Le jeu de ces butées de sécurité doit alors correspondre à la fin de course des appareils d'appui dimensionnés avec gIS=1, de manière à ne pas modifier le fonctionnement sismique global de l'ouvrage (mêmes efforts sismiques transmis aux appuis et à leurs fondations).

Avant d'en arriver en envisager la mise en place de telles butées, peut-être également qu'une itération supplémentaire sur les dimensions des appareils d'appui pourrait solutionner le problème.

Restant à votre disposition pour tout complément d'information,

Bien cordialement

Denis DAVI - Référent risques sismiques et infrastructures, Cerema

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Terence FOLIWE
on 7/8/24 at 6:37 PM

Bonjour Monsieur DAVI,

Effectivement il y avait un doute quant à la valeur admissible à prendre pour la distorsion en cisaillement (2 ou 2,5) , il semblerait que la norme produit prévaut sur les normes de calcul (cf. CT n°30 AFPS CEREMA).

Je vous remercie beaucoup pour votre réponse.

Bien cordialement,

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Bonjour M. FOLIWE,

Effectivement c'est ce que nous avons écrit dans le CT n°30 AFPS CEREMA. J'attire toutefois votre attention sur quelques points :

- Dans ce même document, il est indiqué la valeur de 2 (yc selon la NF EN15129) en cas de faible action sismique (à voir donc quelle est l'accélération de calcul de l'ouvrage) ;

- La norme EC8 est d'application obligatoire selon l'Arrêté du 26 octobre 2011 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux ponts de la classe dite « à risque normal ». Ce qui lui donne un statut réglementaire à priori supérieur à la norme produit (à vérifier) ;

- Dans la future version de l'EC8, il sera fait un renvoi systématique à l'EN15129 pour garantir la cohérence des différentes normes et à priori l'EN15129 renverra aux données fabricants.

Bien cordialement

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Terence FOLIWE
on 7/9/24 at 8:05 PM

Bonjour Monsieur DAVI,

C'est noté, je vous remercie pour ces renseignements.

Pour information, l' ouvrage calculé est soumis à une forte action sismique (zone 5-Guadeloupe), selon la NF EN15129 la valeur à prendre en compte serait 2.5, et selon l'EC8-2 , la valeur à prendre est 2 (quelque soit le cas).

Bien cordialement,

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Renaud LEGLISE
on 7/31/24 at 5:10 AM

Bonjour,

Merci pour ces échanges et à Denis pour ses précieux éclairages.

Renaud

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