TABLE DES MATIÈRES
4.1 GÉNÉRALITÉS 4-1
4.2 CATÉGORIE D'IMPORTANCE 4-1
4.3 PONTS À TRAVÉE SIMPLE 4-2
4.4 ANALYSE 4-2
4.4.1 Dimensionnement élastique 4-2
4.4.2 Efforts minimums 4-3
4.4.3 Sections fissurées 4-3
4.4.4 Dispositifs d’assemblage 4-3
4.5 REMPLACEMENT DE TABLIER 4-3
4.6 POUSSÉES DE SOL 4-4
Le texte des normes suivantes contient des exigences particulières ou renseignements supplémentaires relatifs aux sujets traités dans le présent chapitre.
Tome III – Ouvrages d'art, des normes du Ministère Chapitre 2 Conception des ouvrages d'art
Section 2.4 Calcul parasismique
4.1 GÉNÉRALITÉS
Le calcul parasismique des différents éléments d’un ouvrage doit être conforme aux spécifications de la norme CAN/CSA-S6 « Code canadien sur le calcul des ponts routiers ».
Une analyse préliminaire relative aux impacts des exigences parasismiques est recommandée afin d’en évaluer l’envergure dès le départ du projet. Dans certains cas, cette analyse pourrait amener le concepteur à privilégier un ouvrage avec un tablier plus léger (poutres en acier vs poutres en béton).
Cette analyse peut également orienter le concepteur quant à la localisation des unités fixes puisque selon le cas, il peut être avantageux de profiter de la possibilité de créer une rotule plastique dans les éléments de fondation. Les culées étant par défaut très massives, donc non ductiles, cette possibilité est plus facilement réalisable aux piles qui sont plus élancées. Cette orientation peut occasionner la nécessité de prévoir un joint de tablier additionnel. La rotule plastique devrait être localisée au-dessus des fondations, les semelles et les pieux étant des éléments à capacité protégée. Il n’est cependant pas requis de dimensionner ces éléments pour des efforts supérieurs à ceux développant la rotule plastique dans le fût et en tenant compte des spécifications de l’article 4.4.10 du code.
4.2 CATÉGORIE D'IMPORTANCE
Aux fins de calcul parasismique, les définitions suivantes s’appliquent pour établir la catégorie d’importance de l’ouvrage :
Ponts de secours
Les ponts de secours font généralement partie de routes qui doivent demeurer ouvertes à toute circulation après le séisme de calcul.
À moins d’indication contraire de la Direction des structures, les ponts de secours sont ceux situés sur le réseau stratégique en soutien au commerce extérieur (RSSCE).
Ponts d’urgence
Les ponts d’urgence font généralement partie des routes qui devraient à tout le moins être ouvertes aux véhicules d’urgence et aux fins de la sécurité et de la défense
À moins d’indication contraire de la Direction des structures, les ponts d’urgence sont ceux qui font partie ou passent au-dessus du réseau stratégique de transports du Québec (RSTQ) et qui ne sont pas déjà classés dans la catégorie « ponts de secours ».
La catégorie d’importance doit être indiquée au plan d’ensemble des ponts à travées multiples.
Ponts des brettelles d’échangeurs
Les ponts des bretelles d’échangeurs qui ne sont pas classées sur le RSSCE doivent à tout le moins être de catégorie d’importance sismique « urgence ».
Ponts au-dessus d’une voie ferrée
Les ponts routiers enjambant une voie ferrée qui ne sont pas classés sur le RSSCE doivent à tout le moins être de catégorie d’importance sismique « urgence ».
4.3 PONTS À TRAVÉE SIMPLE
Pour le calcul des culées, tel que spécifié dans la norme « AASHTO LRFD Bridge Design Specifications » de l’AASHTO, la définition des ponts à travée simple à l’article 4.4.5.2 du code inclut les culées. Il n’est donc pas requis de faire une analyse parasismique de celles-ci pour ces types de pont. Comme le précise également cet article, pour ce type de pont, seuls les diaphragmes d’extrémité et les systèmes de retenue du tablier aux unités de fondation doivent faire l’objet d’une telle analyse en considérant les exigences de l’article 4.4.10.1.
4.4 ANALYSE
4.4.1 Dimensionnement élastique
La conception des ouvrages suivant une analyse élastique, c’est-à-dire avec une valeur de R = 1 et de I = 3, 1.5 ou 1.0 selon qu’il s’agit d’un pont de catégorie de secours, d’urgence ou autre, respectivement et sans développement de rotule plastique, est acceptable en autant qu’elle n’implique pas de coûts additionnels importants pour la construction de l’ouvrage.
4.4.2 Efforts minimums
À l’égard de l’article 4.4.10.4.2 de la norme CAN/CSA-S6, nous précisons qu’afin d’assurer une rupture ductile et un contrôle de l’endommagement par la rotule plastique, les éléments à capacité protégée doivent être dimensionnés, à tout le moins, de façon à avoir des résistances pondérées égales ou supérieures aux effets maximaux des forces qui peuvent se développer dans les éléments ductiles qui atteignent leur résistance probable.
4.4.3 Sections fissurées
En référence à l’article 4.5.1 de la norme CAN/CSA-S6 lors de la modélisation des sections en béton armé, pour le calcul des périodes et des effets des forces, on doit utiliser des sections fissurées. Pour le calcul des flèches, tel que le précise cet article, on utilisera également des sections fissurées.
4.4.4 Dispositifs d’assemblage
Pour les dispositifs d’assemblage, contrairement aux spécifications de l’article 4.4.10.4.2 de la norme CAN/CSA-S6, le facteur d’importance ne doit pas être limité à 1, mais prendre la valeur prévue en fonction de la catégorie d’importance sismique du pont.
Nous précisons qu’à l’égard de la version anglaise de la norme CAN/CSA-S6, les dispositifs d’assemblage sont définis comme des dispositifs mécaniques qui restreignent les mouvements longitudinaux et transversaux du tablier par rapport à l’unité de fondation, incluant ceux intégrés aux appareils d’appui.
4.5 REMPLACEMENT DE TABLIER
Pour les projets de remplacement de tablier de ponts existants, peu importe le nombre de travée, l’analyse parasismique est limitée aux diaphragmes d’extrémité et aux systèmes de retenue du tablier aux unités de fondation. Cette analyse se fait, encore là, suivant les exigences relatives aux ponts à travée simple de l’article 4.4.10 du code.
Par contre, lorsque l’on modifie la fixité de la structure, il faut s’assurer de ne pas l’affaiblir du point de vue sismique, par rapport aux conditions qui prévalaient avant la réfection. À cet effet, il est entre autres recommandé que la masse du nouveau tablier
Dans le cas des ponts qui seraient classés « pont de secours » ou « pont d’urgence », une analyse de faisabilité et des coûts inhérents à la mise aux normes du volet parasismique doit être effectuée afin d’établir, avec la Direction des structures, le type d’intervention à prévoir.
4.6 POUSSÉES DE SOL
Pour les culées des ponts à travées multiples, le calcul de la poussée de sol relative aux effets sismiques peut se faire en utilisant la méthode « Mononobe-Okabe ».
Le commentaire du code, à l’article C4.6.4, donne l’équation permettant de calculer la valeur d’un coefficient de poussée combinant les poussées active et sismique « KAE », lequel peut également être déterminé à l’aide de la figure C4.6. Dans cette figure, on peut utiliser une valeur de 34 pour l’angle de friction interne du sol . De plus, toujours suivant la norme AASHTO, il n’est pas requis de tenir compte de l’effet sismique sur la masse des culées, celles-ci étant considérées non retenues au sommet.
CHAPITRE 5