BT-Etude Dynamique Passerelle La Ralentie

7/28/2019 BT-Etude Dynamique Passerelle La Ralentie

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Journe COTITA

Ouvrages dart destins auxmodes doux

www.developpement-durable.gouv.fr

Ministre de l'cologie, de l'nergie,du Dveloppement durable et de l'Amnagement du territoire

Etude dynamique de lapasserelle La Ralentie Rennes

B. Thauvin, CETE de lOuestP. Charles, SETRA


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2

Prsentation du contexte

Passerelles pitonnes de plus en plus lances,de plus en plus souples et de plus en pluslgres (effets esthtiques)

Grande sensibilit vis--vis des dformations

Pitons : actions dynamiques de faible intensit

Amplitude de mouvement important- en gnral non prjudiciable pour la structure- mais sensation dinconfort pour les usagers


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3

3


Stade deRennes

Parkings

Passerelle LaRalentie : seulpassage pitondepuis le stade

jusquau parking.

Plainte des usagers :Oscillations inconfortablesde la passerelle


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4

4


Avant le match :le stade se remplit en environ 2havec une priode de fort passage45 minutes avant matchLa densit est importante. La

passerelle vibre, sans que celasoit gnant.

Aprs le match :

le stade se vide en ~30 minutes. La

densit est de lordre de 2 pitons /m.Le mouvement est lent.Dimportantes vibrations horizontalessont ressenties. Elles sont trsgnantes mais nengendrent pas depanique.


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5

5

Prsentation de louvrage

Structure

mtallique detype poutre-chelle

Tirants reliantle haut desmontants sur cule au bas

des montantsaux tiers detrave.

Profilstructurel enU souple entorsion.

Ensemblepeucontrevent


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6

6

Prsentation de louvrage

Platelage infrieur : rseau depoutres perpendiculaires.

Quelques tubes decontreventement mal disposset nassurant quuncontreventement partielPlatelage en bois


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Objectifs de ltude dynamique

Consultation lance par la ville de RennesRponse commune CETE de lOuest / SETRA

Comprendre le phnomne- Par le calcul (modlisation )

- Par les mesures le soir dun match grand enjeu ( instrumentation )Rennes PSG, mai 2006Stade de Rennes : 31000 places (sans doute plein ce jour,Rennes tait 3me lpoque)

Proposer des solutions pour rgler dfinitivement leproblme

- Amortisseurs dynamiques- Renforcement de la structure


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Calculs dynamiques

Dtermination des modespropres et acclrations

Dtermination des modes propreset frquences propres

Calculs dacclration selon guide passerelles SETRA


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Calculs dynamiques

Mode 1 Torsion Flexionlatrale

A vide f = 2,19 Hz

Avec pitons f = 2,06 Hz

Mode 2 Flexion verticale

A vide f = 3,45 Hz

http://e/JT-CETE/Mode2_avi.avihttp://e/JT-CETE/Mode1_avi.avi


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Calculs dynamiques

Mode 3 Torsion Flexionlatrale

A vide f = 3,77 Hz


Mode 4 Torsion Flexionlatrale 2ondes

A vide f = 4,27 Hz

http://e/JT-CETE/Mode4_avi.avihttp://e/JT-CETE/Mode3_avi.avi


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Calculs dynamiques

Conclusion de ltude des modes propres Mode n1

Frquence correspondant presque parfaitement unefrquence moyenne de marche des pitons.

Cest laction verticale des pitons principalement qui excitela passerelle en torsionDu fait du couplage torsion-flexion latrale, la passerelleragit surtout par une acclration horizontale trs gnante.

Autres modes A priori moins gnants car des frquences suprieures 3HzPeuvent savrer gnants dans certains cas particuliers


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Calculs dynamiques

Application du Guide SETRA pour le mode 1Classe 1 : Passerelles trs frquentes

Classe 2 : Passerelles moyennement frquentes

Acclration Calcul Seuil

Verticale 1,70 m/s 1 m/sHorizontale 3,77 m/s 0,2 m/s

Acclration Calcul Seuil

Verticale 0,56 m/s 1 m/s

Horizontale 1,24 m/s 0,2 m/s

Qqs la classe, les acclrations verticales sont trs inconfortables


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Calculs dynamiques

Application du Guide SETRA pour le mode 1Utilisation dun modle de foule plus raliste :Foule alatoire compose d1 piton/m dont la frquence etla phase de chaque pitons sont tires alatoirement.

A c c

l r a

t i o n

( m / s )

Temps (s)


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15

Instrumentation, mesures


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Mesures ralises

Avant match :

Enregistrement continu des vibrations Pendant match :

Essais de caractrisation (pas de pitons sur ouvrage)Excitation des modes propres par 2-3 pitons par mtronome

Arrt de lexcitation et mesure du coefficient damortissementpar dcrment logarithmique. Aprs match :

Enregistrement continu des vibrations


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-60,00

-40,00

-20,00

0,00

20,00

40,00

60,00

2 0

, 0 1

2 0

, 5 0

2 0

, 9 9

2 1

, 4 7

2 1

, 9 6

2 2

, 4 5

2 2

, 9 4

2 3

, 4 3

2 3

, 9 2

2 4

, 4 0

2 4

, 8 9

2 5

, 3 8

2 5

, 8 7

2 6

, 3 6

2 6

, 8 5

2 7

, 3 3

2 7

, 8 2

2 8

, 3 1

2 8

, 8 0

2 9

, 2 9

2 9

, 7 8

3 0

, 2 6

3 0

, 7 5

3 1

, 2 4

3 1

, 7 3

3 2

, 2 2

3 2

, 7 0

3 3

, 1 9

3 3

, 6 8

3 4

, 1 7

3 4

, 6 6

3 5

, 1 5

3 5

, 6 3

3 6

, 1 2

3 6

, 6 1

3 7

, 1 0

3 7

, 5 9

3 8

, 0 8

3 8

, 5 6

3 9

, 0 5

3 9

, 5 4

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

0 , 2

5

0 , 4

5

0 , 6

5

0 , 8

5

1 , 0

5

1 , 2

5

1 , 4

5

1 , 6

5

1 , 8

5

2 , 0

5

2 , 2

5

2 , 4

5

2 , 6

5

2 , 8

5

3 , 0

5

3 , 2

5

3 , 4

5

3 , 6

5

3 , 8

5

4 , 0

5

4 , 2

5

4 , 4

5

4 , 6

5

4 , 8

5

5 , 0

5

5 , 2

5

5 , 4

5

5 , 6

5

5 , 8

5

Pic 2,20 Hz

y = 40,522e-0,005x

R2

= 0,9938

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 200,00

Mode 1 :Frquence exacte 2,2 Hz(Calcul vide : 2,19Hz !) Amortissement : 0,5 %

Dtermination du coeff. damortissement


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1818


A c c

l r a

t i o n

( m / s )

Temps (s)

Frquence (Hz)

Enregistrement aprs match (passage de la foule)


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Conclusions de linstrumentation

Rsultats horizontaux Acclrations horizontales :- sur platelage : a max = 1m/s (soit 7mm damplitude),

- Membrures sprieures : a max = 2m/s (soit 14mm amplitude)

~ 25 minutes de dure de dpassement du seuil de confort de 0,2m/s

Rsultats verticaux Acclrations verticales de 0,6m/s (restent dans la limite duconfortable et en pratique non ressenties)


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Enseignements

Mode 1 (2,1 Hz) trs sollicit (par des forces verticalessollicitant louvrage en torsion avec mouvements latraux)

Autres modes non sollicits

Sollicitation des pitonsCas gnral Foule (grande densit et

marche lente)1,6 2,4 Hz 1,2 1,8 Hz

Cas de la passerelle La Ralentie :

Sollicitations aux alentours de 1,7 Hz ( comparer fo = 2,1 Hz)

Les acclrations auraient pu tre beaucoup plus leves si lapasserelle avaient t plus souple ...


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Renforcement : plusieurs options

Situation prcdente

- Invisible, mais

obligation de dmonterle platelage et lesdiagonales- frquences de 2,05 2,8 Hz

Option 1 : renforcement du platelage

- frquence de 2,05 3,2 Hz- visible, mais pas dedmontage du platelage

Option 2 : renforcement des membrures suprieures

- frquence de 2,05 3,6 Hz

Option 3 : renforcement platelage et membrures suprieures


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Suites de ltude

March de Moe (tudes, travaux) puis march travaux :-Tranche ferme : Renforcement du platelage inf.-Tranche conditionnelle : Renforcement des membruressup.

Affermissement trancheconditionnelle :

Contrle comportement vis--vis des seuils dinconfort


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Pour viter la fermeture dune passerelle peu de temps aprs

son inauguration

Solferino, Paris Millenium, Londres

Prise en compte du comportement dynamique lors de laconception !

Documents

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