Comportement sismique des piles faiblement armées des ponts réguliers isolés à la base

L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’effet de la diminution du pourcentage minimum d’acier d’armature longitudinale dans les piles sur la performance sismique et le niveau de dommage des ponts isolés à la base. Le comportement bidirectionnel d’un pont régulier isolé à la base ayant des pourcentages d’acier d’armature longitudinale minimaux est étudié sous des excitations sismiques anticipées à l’Est et à l’Ouest canadien. Un pont typique de deux travées avec une pile centrale composée de trois colonnes et une superstructure préfabriquée est considéré à titre d’étude de cas. Le pont est représenté par un modèle tridimensionnel où les colonnes de la pile centrale sont modélisées par des éléments fibre afin d’étudier et de retracer le niveau et l’étendue des dommages sous les charges sismiques. Des isolateurs sismiques de type élastomère avec noyau de plomb sont considérés et leur comportement hystérétique en cisaillement est représenté par un comportement non linéaire couplé dans les deux directions horizontales. Des analyses temporelles non linéaires sont effectuées sur le modèle du pont sous l’action simultanée de paires de composantes horizontales de tremblements de terre historiques et artificiels, calibrés sur le spectre du code canadien de calcul des ponts routiers, le CSA-S6-14. Dans l’étude préliminaire le spectre d’édition CNB 2010 a été choisi, étant donné la non disponibilité, au moment de l’étude, du spectre de l’édition 2015 du CNBC, utilisé par le code CSA-S6-14. Les colonnes de la pile, de forme rectangulaire, sont conçues avec des taux de renforcement longitudinal variant entre 0,3% à 1,0 %. Les résultats sont examinés en termes de l’effet de la diminution du pourcentage d’acier d’armature longitudinal minimal sur le niveau de dommage et le niveau de performance sismique du pont par rapport à la philosophie de conception et aux attentes du code canadien sur le calcul des ponts routier, CSA-S6-14. Les résultats montrent que, pour autant que le pourcentage d’acier fourni soit supérieur à celui requis, toutes les variantes du pont étudiées y compris celles ayant un pourcentage d’acier aussi bas que 0,5%, à l’Est et à l’Ouest canadien, se comportent essentiellement dans le domaine élastique, sans dommages significatifs. Cette performance est conforme à la philosophie et aux exigences du code CSA-S6-14 pour les ponts essentiels.

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