Passerelles légères soumises à des flux de piétons : tests et discussion d'un modèle d'interaction foule-structure

Résumé Les vibrations induites par l'homme dans les passerelles légères et élancées ont été largement étudiées au cours des 30 dernières années. Dans les directives existantes, la réponse dynamique d'une passerelle peut être évaluée en considérant les piétons comme des charges externes non interactives agissant sur la structure. Pour un modèle de charge plus réaliste, des individus définis comme des systèmes dynamiques à degré de liberté unique (DOF) se déplaçant le long de la structure ont été utilisés par des chercheurs et des praticiens. Ainsi, l'interaction homme-structure (IHS) est prise en compte dans l'analyse dynamique. Adopter cette approche pour calculer les niveaux de vibration sur une passerelle peut conduire à un problème de calcul coûteux lorsqu'il s'agit d'une foule en raison du grand nombre de DOFs associés aux piétons. Récemment, une procédure dans le domaine de la fréquence basée sur un système couplé foule-structure a été proposée par les auteurs pour surmonter le problème mentionné. Pour valider davantage la proposition, les résultats analytiques devraient être confrontés aux mesures expérimentales. En ce sens, cet article présente la réponse dynamique de deux passerelles sous l'action de flux de piétons marchants. Une structure en polymère renforcé de fibres est d'abord analysée, et une passerelle en acier à haubans en service est ensuite étudiée. La serviceabilité vibratoire des deux structures piétonnes est évaluée en considérant 0,20 et 0,50 piétons/m². Pour chaque pont, les résultats expérimentaux sont comparés aux prévisions calculées par l'application de modèles de charge des directives existantes. De plus, la proposition dans le domaine de la fréquence est utilisée pour calculer la réponse structurelle à l'état stationnaire tout en tenant compte de l'IHS. Étant donné que les paramètres dynamiques du corps humain doivent être définis pour la deuxième approche, différentes valeurs disponibles dans la littérature sont utilisées. Les résultats démontrent la surestimation de la réponse lorsque les dispositions énoncées dans les documents de conception actuels sont utilisées. De plus, les avantages de la nouvelle procédure pour considérer l'interaction foule-structure sur les passerelles légères sont soulignés.