Interaction voie ouvrages d'art. Recommandations pour les calculs

Résumé

L'interaction entre la voie et le pont, c'est-à-dire les conséquences que le comportement de l'un a sur le comportement de l'autre, se manifeste à cause des liaisons qui existent entre les deux, qu'il s'agisse d'une pose de voie directe ou d'une pose de voie ballastée.

Cette interaction se traduit par des efforts dans les rails, et dans le tablier et ses appuis et par des déplacements des uns et des autres.

Cette interaction se traduit par des efforts dans les rails, et dans le tablier et ses appuis et par des déplacements des uns et des autres.

Maîtriser l'interaction c'est s'assurer que le pont sera toujours apte à remplir son usage, c'est-à-dire supporter la voie sans que celle-ci ne puisse être sujette à des désordres.

Ces désordres peuvent être de 2 ordres : soit une rupture du rail, soit une désorganisation de la liaison entre la voie et le pont telle que cette liaison ne puisse plus assurer la stabilité de la voie : c'est le cas, en particulier, de la déconsolidation du ballast en cas de déplacement important du tablier qui ferait qu'aux extrémités de celui-ci, la résistance vis-à-vis du flambement latéral ne serait plus assurée.

La prise en compte de l'interaction est donc au sens strict, à considérer comme un état limite de service (ELS) vis-à-vis du pont, tout en étant un état limite ultime (ELU) vis-à-vis du rail. Les calculs d'efforts et de déplacements sont donc à faire avec les coefficients partiels de sécurité, applicable aux charges, adéquats. Suivant les vérifications à faire en ce qui concerne la résistance des appuis et des appareils d'appui, à l'état limite ultime, les efforts seront alors affectés des coefficients correspondants.

La fiche qui suit, issue des travaux du comité ERRI D213, donne des méthodes de calculs permettant de calculer les efforts et les déplacements liés aux phénomènes d'interaction.

Les états limites acceptables pour la voie dépendent de la constitution de cette dernière comme de son entretien. Les valeurs limites admissibles qui sont données dans la fiche, qu'il s'agisse de déplacements ou de contrainte supplémentaire dans le rail due aux phénomènes d'interaction, sont les valeurs couramment admises en cas de constituants de voie standards et de bon entretien. Si pour une raison qui lui est propre, un réseau sortait du domaine d'application prévu, il a toujours la possibilité d'utiliser les méthodes de calculs qui suivent en remplaçant les critères (principalement 72 N/mm² de surcontrainte de compression admissible dans le rail et 5 mm de déplacement de tablier sous freinage) par de nouveaux critères issus de son expérience et de ses propres constatations.

De la même façon la résistance de la voie prise en compte comme l'élévation de température envisagée résulte d'une connaissance partagée par les différents réseaux. Il reste tout à fait possible d'utiliser la fiche qui suit avec des valeurs différentes, si le besoin s'en faisait sentir.

Par ailleurs, il est bon de signaler que les déplacements (ou rotations) qu'il convient de vérifier ne concernent que ce qu'il est nécessaire de vérifier pour s'assurer que le comportement du pont ne peut endommager la voie et altérer sa tenue.

Il existe d'autres vérifications à réaliser en ce qui concerne les déplacements (et rotations) des tabliers, que ce soit vis-à-vis de problèmes de confort, de comportement dynamique ou tout simplement de résistance. Les vérifications vis-à-vis de l'interaction ne sont pas censées couvrir les autres vérifications nécessaires.