ISO 14963-2003 Mechanical vibration and shock - Guidelines for dynamic tests and investigations on bridges and viaducts《机械震动和冲击 桥梁和高架桥的动态试验和调查用指南》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 14963:2003(F) ISO 2004NORME INTERNATIONALE ISO 14963 Premire dition 2003-12-01Vibrations et chocs mcaniques Lignes directrices pour essais et tudes dynamiques des ponts et viaducs Mechanical vibration and shock Guidelines for dynamic tests and investigations on bridges and viad

2、ucts ISO 14963:2003(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licenc

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7、11 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2004 Publi en Suisse ii ISO 2003 Tous droits rservsISO 14963:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication 1 2 Rf

8、rences normatives. 1 3 Termes et dfinitions 2 4 Classification. 2 4.1 Gnralits. 2 4.2 Type de superstructure 2 4.3 Conception statique, mthodes de construction et infrastructure . 2 4.4 Classification fonctionnelle. 4 5 Critres dordre gnral pour les essais 5 5.1 Gnralits. 5 5.2 Choix des techniques

9、dessai 5 5.3 Choix des mthodes dexcitation 5 5.4 Choix du systme de mesure de la rponse 6 6 Appareillage dessai 7 6.1 Appareillage dexcitation 7 6.2 Appareillage de mesure 7 6.3 Systmes de contrle, dacquisition et danalyse . 7 7 Techniques dtude. 7 7.1 Considrations dordre gnral. 7 7.2 Essais utilis

10、ant une excitation artificielle. 8 7.3 Actions des phnomnes naturels ambiants. 8 8 Essais et contrles. 9 8.1 Gnralits. 9 8.2 Essais pendant la phase de construction (contrle provisoire) 9 8.3 Essais aprs achvement de la construction 12 8.4 tude et contrles en cours dutilisation 13 8.5 Surveillance.

11、13 9 Rapport final 15 9.1 Gnralits. 15 9.2 Conception de lessai . 15 9.3 Rapport dessai. 16 9.4 Analyse des rsultats et conclusions. 17 Annexe A (informative) Systmes dexcitation et leur spcification. 18 Annexe B (informative) Appareillage de mesure et sa spcification 24 Bibliographie 28 ISO 14963:2

12、003(F) iv ISO 2003 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit memb

13、re intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en

14、 ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits

15、techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle

16、ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 14963 a t labore par le comit technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mcaniques, sous-comit SC 2, Mesure et valuation des vibrations et chocs mcan

17、iques intressant les machines, les vhicules et les structures. ISO 14963:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs vIntroduction Les tudes dynamiques peuvent contribuer au contrle des structures par des mesures et linterprtation de leur rponse lexcitation dynamique, et par ltablissement de rapports ce pro

18、pos. Il convient que les essais soient conus conformment aux besoins spcifiques de ltude et au type de structure. Les mesures conduisent habituellement une caractrisation du comportement dynamique de lensemble du pont, y compris les fondations, ou des lments de structure locaux dans les domaines frq

19、uentiel et/ou temporel. La prsente Norme internationale est destine tre utilise dans le cadre de la conception dfinitive, des ouvrages temporaires, de la construction et de la maintenance des ponts et viaducs, selon le cas. Il est admis dentreprendre des essais dynamiques pour la ralisation des obje

20、ctifs suivants: lvaluation du degr de scurit des structures de pont en construction; la confirmation, aprs construction, des valeurs utilises pour la conception; lvaluation des caractristiques dynamiques intgrer dans lanalyse des effets du vent et des tremblements de terre et pour la charge mobile;

21、la surveillance des ponts rellement en service et la dtection dendommagements; la confirmation des effets des renforts sur les ponts; le diagnostic des ponts dans un cas durgence; lessai de diagnostic en tant que base de la surveillance dtat. Il est admis dutiliser ltude dynamique en tant que partie

22、 intgrante du processus de conception (essais orients sur la conception) des nouvelles constructions ou pour la gestion des oprations de maintenance et de rhabilitation. NORME INTERNATIONALE ISO 14963:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 1Vibrations et chocs mcaniques Lignes directrices pour essais e

23、t tudes dynamiques des ponts et viaducs 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale dfinit des lignes directrices pour les essais et tudes dynamiques des ponts et viaducs. Elle classe les essais en fonction de la construction et de lusage, indique la nature des tudes et des contrles porta

24、nt sur les lments structuraux individuels et lensemble des structures, tablit une liste des matriels requis pour lexcitation et le mesurage, et classe les techniques dtude en faisant appel aux mthodes adquates pour le traitement des signaux, la prsentation des donnes et ltablissement des rapports. L

25、a prsente Norme internationale dfinit des critres dordre gnral destins aux essais dynamiques. Cela peut constituer une source dinformations sur le comportement dynamique dune structure devant servir de base la surveillance des conditions ou lidentification du systme. Les essais dynamiques dtaills da

26、ns la prsente Norme internationale ne se substituent pas aux essais statiques. Les essais peuvent tre raliss pour dfinir lensemble des caractristiques dynamiques de chaque mode de vibration examin (cest-dire la frquence, la raideur, la forme dun mode et lamortissement) et leur variation non linaire

27、en fonction de lamplitude du mouvement. La prsente Norme internationale est applicable aux routes, aux chemins de fer, aux passerelles et viaducs (pendant la construction et la mise en service la fois) ainsi quaux autres ouvrages (ou types douvrages), sous rserve que leur structure particulire justi

28、fie lapplication de ladite norme. Lapplication de la prsente Norme internationale des structures spciales (ponts haubans ou suspendus) ncessite des essais spcifiques qui tiennent compte des caractristiques particulires de louvrage. NOTE Ponts et viaducs sont dsigns par ponts dans la suite du texte d

29、e la prsente Norme internationale. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les v

30、entuels amendements). ISO 2041, Vibrations et chocs Vocabulaire ISO 14963:2003(F) 2 ISO 2003 Tous droits rservs3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 2041 sappliquent. 4 Classification 4.1 Gnralits Le comportement dynamique des ponts est

31、fortement influenc par le type de superstructure, la conception statique et la mthode de construction, la section transversale du tablier, les conditions du support, le type de fondation et la hauteur des infrastructures (piles et cules). Dans la mesure o les essais dynamiques tiennent compte de ces

32、 caractristiques, une classification des ponts est donne en 4.2 4.4. Cette classification aide ltablissement correct des rapports de mesures. 4.2 Type de superstructure Les principales catgories de tablier de pont, compte tenu des matriaux utilises dans la superstructure, sont les suivantes: a) tabl

33、iers de pont en bton arm (couls in situ ou prfabriqus); b) tabliers de pont en bton prcontraint (couls in situ ou prfabriqus); des lments prcontraints ou postcontraints, ou bien des lments combins prcontraints et postcontraints, sont gnralement utiliss; c) tabliers de pont en acier (avec platelage o

34、rthotrope ou raidisseurs longitudinaux); d) tabliers de pont poutres en acier composite et dalle en bton; e) ponts en maonnerie; f) nouveaux matriaux (par exemple bton arm par des fibres, plastique renforc). 4.3 Conception statique, mthodes de construction et infrastructure 4.3.1 Conception statique

35、 La conception statique et les conditions dappui influencent le comportement dynamique de la structure et il convient den tenir compte dans la programmation des essais. Considrant leur conception statique, les ponts peuvent tre classs comme suit: a) ponts trave unique ou ponts traves indpendantes; b

36、) viaducs traves avec appuis aux extrmits et contraintes de manire approprie, chaque trave tant cependant indpendante; c) ponts traves multiples continues, gnralement soumises des variations significatives de la rigidit la flexion longitudinale dans laxe de la trave; d) trave continue isostatique de

37、 type Gerber; le profil longitudinal peut tre section constante ou variable; e) ponts poutres en caisson; f) ponts en arc; ISO 14963:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 3g) ponts en treillis; h) ponts modulaires prfabriqus; i) ponts en arc tubes en acier. 4.3.2 Mthodes de construction Lrection des p

38、onts fait gnralement appel diffrentes mthodes de construction qui peuvent avoir une incidence sur le comportement dynamique global et influencer ltablissement de modles thoriques de la structure. Voici par exemple certaines mthodes courantes de construction: construction in situ mettant en uvre des

39、poutres prfabriques en bton ou en acier et une dalle en bton (coule in situ ou prfabrique); construction en lments prfabriqus encorbellements successifs ou en chafaudage. En outre, la conception des essais doit tenir compte des effets des renforts ou des ramnagements. 4.3.3 Type de sections transver

40、sales de tabliers Les principales catgories de sections transversales de tabliers de pont sont les suivantes: dalle sur poutres transversales en acier ou en bton (gnralement relies par des poutres transversales); poutre en caisson unicellulaire ou multicellulaire; dalles transversales pleines ou cre

41、uses. 4.3.4 Type de fondations Les principales catgories de fondations sont les suivantes: semelle, dalle ou bton de masse sur sols rsistants ou directement sur masse rocheuse; fondations sur pieux ou palplanches; fondations sur puits btonns. Le comportement des fondations de ce type et leur action

42、sur le terrain peuvent avoir une incidence sur le degr de contrainte des structures (piles et cules), et il est suggr dentreprendre, dans la mesure du possible, une tude portant sur leur comportement pendant la phase de construction. 4.3.5 Piles, cules et parapets 4.3.5.1 Piles Les systmes de piles

43、les plus frquents se composent des lments suivants: piles de type mural; piles colonne simple (creuse ou pleine, droite ou en queue de billard); bquilles colonnes multiples (creuses ou pleines, droites ou en queue de billard); piles en caisson. ISO 14963:2003(F) 4 ISO 2003 Tous droits rservsDautres

44、types de piles peuvent tre classs selon une combinaison des principales catgories cites prcedemment. 4.3.5.2 Cules Les systmes de cules se composent gnralement des lments suivants: cules en bton arm coul en place (pleines ou contreforts); cules creuses en bton arm coul en place; cules prfabriques en

45、 bton arm; cule de terre mcaniquement stabilises, par exemple renforcements des sols. 4.3.5.3 Parapets Les parapets sont gnralement construits de la manire suivante: en bton; en maonnerie. 4.3.6 Ponts spciaux Les ponts spciaux tels que les suivants ncessitent une attention particulire: ponts biais (

46、avec angle du biais 15); ponts courbes (R/L 5 %); ponts haubans; ponts suspendus; ponts mobiles (par exemple ponts tournants et levants); ponts flottants. 4.4 Classification fonctionnelle Les ponts peuvent tre classs selon leur fonction a) en ponts-routes, b) en ponts-rails, c) en passerelles, d) en

47、 ponts de produits et passerelles de service, ou e) en une combinaison des catgories susmentionnes. ISO 14963:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 55 Critres dordre gnral pour les essais 5.1 Gnralits Avant dentreprendre les tudes, il est recommand de raliser des modles thoriques et/ou des analyses numriques, pour dterminer lordre de grandeur des valeurs mesurer. Si des tudes ont t ralises sur des ouvrages similaires, il est raisonnable danticiper un ordre