Etude du phénomène d'interaction voie-structure pour les ouvrages ayant un rayon de courbure supérieur à 1500 m

Abstract

L'utilisation répandue des longs rails soudés "LRS" dans les chemins de fer présente beaucoup d'avantages notamment la réduction des coûts d'entretien de la voie, la qualité de roulement et le grand confort pour les voyageurs. Cependant, leur utilisation rend nécessaire un contrôle accru des contraintes exercées sur les rails afin d'éviter leur instabilité et leur endommagement. Les grandes contraintes sont particulièrement susceptibles d'apparaître au niveau des discontinuités dans les systèmes ferroviaires, comme les ponts, en raison du "phénomènes d'interaction" entre la voie et le pont. Ce phénomène entraîne une augmentation des contraintes horizontales dans les rails. Ces contraintes additionnelles, sont dues à la variation de la température, aux forces de freinage-démarrage et à la flexion de la structure du pont sous l'effet des charges ferroviaires. L'objectif principal de ce travail est d'analyser le phénomène d'interaction voie/structure pour des ponts ayant un rayon de courbure minimal de 1500m, en se basant sur la modélisation en éléments finis à l'aide du logiciel MIDAS CIVIL FEM. Un modèle 2D est proposé en se basant sur des éléments mécaniques simples (poutres et ressorts) et pour les ponts supportant deux voies, un modèle 3D est requis. En premier lieu on a validé logiciel MIDAS CIVIL en analysant les deux cas de test de l'UIC. Ensuite, l'analyse de l'interaction voie-structure du pont ferroviaire situé entre Bouchengouf et Souk Ahras est présentée. L'analyse est basée sur un modèle 3D en éléments finis qui comprend les deux voies, la structure et l'interface entre la voie et la structure (ballast)