Bachelorarbeit Hugo Anacleto (distinction)

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Diplomé
Hugo Anacleto
Professeur
André Flückiger, Ing. civil dipl. EPF/SIA
Expert
David Martin, Ing. civil dipl. HES
Discipline
Construction et infrastructuresr
Année
2010
Franchir l’Aar avec un Pont neuf à Aarau
Etude de concept et dimensionnement d’un pont mixte en acier à Aarau
La ville d’Aarau doit remplacer un pont sur l’Aar qui, après presque un siècle de vie, doit être reconstruit pour répondre aux normes actuelles. Les deux piliers du vieux pont dans l’Aar peuvent être utilisés comme appuis pour la nouvelle construction. L’ouvrage offrira des voies séparées pour le trafic routier, les piétons et les cyclistes, et devra répondre à des hautes exigences de maintenance et de durabilité.

Malgré des remises en état fréquentes pendant ces dernières années, le pont existant sur l’Aar ne satisfait plus aux normes en vigueur. A la demande des autorités, un concours de projet a eu lieu en 2010 pour le remplacement de cet ouvrage de 108 m de longueur totale.

Conception et sélection
L’objectif de ce travail est l’étude de conception et le dimensionnement d’une superstructure pour franchir la rivière, dans une recherche de forme originale tout en respectant des critères économiques. Dans le cadre de ce projet, il a été admis que les piles dans l’Aar présentent une résistance suffisante aux charges verticales et peuvent être conservées. Plusieurs solutions d’ouvrages étant possibles, les études de plusieurs variantes innovantes constituent une phase importante du travail.
Une préétude a permis d’esquisser jusqu’à six variantes différentes, dont deux ont fait l’objet d’un développement plus approfondi pour un prédimensionnement. En raison de la situation géographique, le choix de la méthode de montage a été pris en considération dès le début de la conception.

Structure porteuse fine et élégante
La proposition finale a fait l’objet d’un dimensionnement selon les normes en vigueur et présente un système porteur particulier: les travées de rive sont des poutres du type Vierendeel, tandis que la travée centrale est un arc à tablier intermédiaire avec les trottoirs placés à l’extérieur des arcs. Cette solution a permis de bien séparer les voies de trafic de l’espace réservé aux piétons et cyclistes, qui conservent une vue dégagée sur l’Aar. L’esthétique de l’ensemble, qui réunit la légèreté de l’arc et la transparence des poutres Vierendeel, permet à l’ouvrage de bien s’intégrer dans le paysage. La recherche d’un aspect épuré a été considérée dès le début de la conception des éléments de structure, et un soin particulier a été donné aux détails constructifs et aux finitions afin de répondre aux exigences de maintenance et de durabilité.
L’ouvrage proposé a une largeur totale de 19 m et franchit l’Aar avec des portées de 32, 44 et 32 m. Les piles existantes ont été conservées, et leur partie supérieure est localement modifiée pour pouvoir recevoir les appuis du nouveau pont. La structure porteuse du tablier est réalisée avec une section mixte en acier et en béton armé, alors que les arcs sont des caissons en acier S460 réalisés par soudure. Les suspentes sont construites à l’aide de ronds pleins en acier.

Stabilité et aptitude au service
Le dimensionnement de la structure porteuse est effectué selon les normes SIA actuelles pour satisfaire aux exigences de résistance et d’aptitude au service. La stabilité des éléments du pont a été vérifiée par le calcul, notamment en ce qui concerne les arcs qui culminent à 5 m au-dessus du tablier sans liaisons transversales entre eux.
Enfin, une particularité statique de la construction est la participation des poutres du tablier comme tirants, ce qui permet d’absorber les poussées horizontales de l’arc. Ce système permet la mise en place d’appuis glissants sur les piles centrales pour réduire les composantes longitudinales des réactions d’appui, sans toutefois engendrer des déformations trop importantes de l’ouvrage.

 
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