Les ponts à structure métallique font référence aux ponts dont la structure porteuse principale utilise une structure en acier. La poutre et le corps du pied ou du pilier (piédestal) forment une connexion rigide. En raison de la consolidation du pilier et de la poutre, la poutre et le pilier sont soumis à des contraintes. Le pilier supporte non seulement la pression verticale provoquée par la charge sur la poutre, mais également le moment de flexion et la poussée horizontale.

Les formes structurelles du pont à structure métallique :

Les formes structurelles peuvent être divisées en ponts à cadre rigide à portique, ponts à cadre rigide à pattes inclinées, ponts à cadre rigide en forme de T et ponts à cadre rigide continu.

Les poutres principales des ponts à structure métallique doivent généralement résister à des moments de flexion positifs et négatifs, et la section transversale doit être en forme de caisson. Dans la section type, la contrainte de la poutre principale du pont à structure métallique continue est la même que celle de la poutre continue, et la forme et la taille de la section transversale sont les mêmes que celles de la poutre continue.

Classification des ponts à structure métallique :

1. Pont suspendu.

Les ponts suspendus ont généralement une longue portée avec une portée maximale théorique allant jusqu’à 4 kilomètres. Ils constituent également l’un des types privilégiés de ponts sur un kilomètre. Le pont suspendu soutient la partie supérieure du pont grâce au câble principal sur la tour à câbles et aux câbles ancrés sur les deux rives.

Le câble est l’élément porteur le plus essentiel. En raison de l’équilibre des forces, sa forme forme un câble presque parabolique du milieu aux deux rives. Une tige de suspension est suspendue au câble pour suspendre le tablier du pont, et des poutres de raidissement sont prévues entre la tige de suspension et le tablier du pont. La combinaison des deux peut réduire efficacement la déformation du pont provoquée par la charge.

2. Pont à haubans.

Également connu sous le nom de pont à haubans, sa structure est relativement simple, composée principalement de haubans, de poutres principales et de pylônes à câbles. Ce pont fixe tous les fils à travers la tour du pont et est relié au corps de la poutre par les câbles à des fins de pression.

Dans les ponts à haubans, les câbles servent de poutres continues à plusieurs travées supportées élastiquement au lieu de piles. Cette méthode de construction d’un pont peut réduire efficacement le moment de flexion interne de la poutre et, en même temps, réduire la hauteur du bâtiment. La structure globale est plus légère et consomme moins de matière.

3. Pont à structure métallique en arc.

Le pont en acier en arc est également l’un des ponts à structure métallique les plus courants. Sa structure porteuse est principalement constituée de nervures en arc, qui supportent une force axiale et ont peu ou pas de moment de flexion. Dans la construction de ponts en arc en acier, l’arc central est constitué de plusieurs tubes d’acier, et les poutres transversales et l’arc central peuvent être hissés et soudés sur place séparément. Cela peut résoudre efficacement le problème du levage ponctuel en surpoids et faciliter grandement la construction sur site. Le raccourcissement de la période de construction joue également un rôle important.

Avantages des ponts à structure métallique :

Haute résistance:

L’acier a une résistance élevée à la traction, une résistance à la compression et des avantages apparents en termes de capacité portante des ponts à structure en acier. Les structures en acier peuvent répondre aux exigences de charge exactes avec plus de légèreté que les structures en béton dans les mêmes conditions.

Léger et flexible :

La densité de l’acier est relativement faible et son poids est léger, ce qui peut réduire efficacement le poids du pont. Ceci est particulièrement important pour les ponts hauts et à longue portée, car le poids du pont affecte la stabilité et la fiabilité de la structure. Dans le même temps, l’acier a une bonne plasticité et est facile à traiter et à fabriquer, de sorte que diverses formes et structures complexes peuvent être facilement réalisées.

Construction rapide :

Par rapport aux structures de pont en béton traditionnelles, la période de fabrication et d’installation des ponts à structure en acier est généralement plus courte. Les éléments en acier peuvent être préfabriqués en usine, puis assemblés et installés sur site. Cette méthode d’assemblage sur site peut raccourcir le temps de construction, réduire les interférences avec la circulation et réduire les coûts du projet.

Entretien facile:

Les ponts à structure métallique sont plus accessibles pour l’entretien et les réparations de routine que les ponts en béton. La structure en acier permet une inspection et un accès faciles aux différentes pièces, rendant les réparations plus pratiques. Les structures en béton traditionnelles peuvent nécessiter plus de temps et d’efforts pour être entretenues et réparées.

Bonne durabilité :

L’acier a une résistance élevée à la corrosion et peut résister efficacement à la corrosion provenant de l’atmosphère et d’autres environnements. L’acier est souvent recouvert et traité avec des revêtements anticorrosion pour une durée de vie et une durabilité plus longues. Cela permet aux ponts à structure métallique d’être utilisés pendant longtemps dans des environnements difficiles, réduisant ainsi la fréquence et les coûts de maintenance et de remplacement.

Durabilité:

L’application de structures en acier dans les projets de ponts s’inscrit dans le cadre du développement durable. L’acier peut être recyclé et réutilisé, réduisant ainsi la consommation de ressources et la pollution de l’environnement. De plus, les structures en acier peuvent réaliser des économies d’énergie, réduire les émissions et réduire leur impact sur l’environnement grâce à une analyse du cycle de vie et une conception optimisée.

Bonne résistance sismique :

Les structures en acier ont une bonne résistance sismique et peuvent résister efficacement aux tremblements de terre et aux charges de vent. En revanche, les structures en béton traditionnelles présentent certaines limites dans leurs performances sismiques.

En conclusion

L’application de structures en acier dans les ponts présente les avantages d’une résistance élevée, d’une légèreté, d’une flexibilité, d’une construction rapide, d’un entretien facile, d’une bonne durabilité, d’une durabilité et d’une résistance aux tremblements de terre. Ces avantages font des structures en acier un choix essentiel dans l’ingénierie des ponts modernes, capables de répondre à diverses exigences de conception complexes et de fournir une infrastructure de transport fiable.