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Analyse numérique de la réponse dynamique de structures ferroviaires.Application à la réduction des désordres géométriques induits dans les couches de ballast des Lignes à Grande Vitesse.
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Martin, Antoine |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | La circulation repetee des trains sur Lignes a Grande Vitesse entraine une deterioration geometrique progressive des couches de ballast, dont on constate un accroissement de severite en fonction de la vitesse d'exploitation. Les etudes realisees par le passe ont montre qu'une cause possible de ces desordres etait la generation de fortes accelerations verticales dans la couche de ballast au passage des Trains a Grande Vitesse, pouvant desorganiser l'ensemble granulaire. Les finalites de ce travail sont doubles : quantifier les accelerations en section courante en fonction de la vitesse des vehicules et des parametres de voie et rechercher des dispositions constructives permettant d'en reduire l'intensite. Pour cela, un outil semi-analytique de calcul de la reponse dynamique reversible des structures ferroviaires a ete developpe sur la base d'une approche continue (ViscoRail) et confronte a des mesures in situ. Ce code permet un acces rapide aux champs d'acceleration et est utilise pour l'etude de sensibilite de la reponse des voies vis-a-vis de la vitesse des charges roulantes et des parametres de conception. Le role defavorable de la vitesse sur les accelerations est confirme. Nos travaux montrent qu'une augmentation du module de la couche sous-ballast, de l'inertie du rail ainsi que la reduction de la rigidite du contact rail/ballast sont susceptibles de ramener les accelerations calculees a des vitesses elevees a une limite jugee « acceptable ». Ces resultats debouchent sur la proposition de dispositions constructives capables de reduire les accelerations et donc potentiellement les desordres geometriques. Un exemple de disposition avec sous-couche en grave-bitume est illustre en exploitant les potentialites de prise en compte de loi viscoelastique de type Huet-Sayegh dans ViscoRail. Des essais triaxiaux ainsi que des simulations 2D par elements discrets modelisant des echantillons granulaires reposant sur des supports de rigidites differentes ont egalement permis de montrer que le comportement reversible macroscopique de tels echantillons pouvait etre raisonnablement modelise par une loi elastique (anisotrope) de milieu continu, mais non intrinseque, les parametres de cette loi dependant de la rigidite du support. Ces analyses justifient a posteriori l'approche continue retenue dans ViscoRail. Enfin, une analyse basee sur le Calcul a la Rupture permet de revenir sur l'effet defavorable des accelerations dirigees vers le bas sur la stabilite des couches de ballast. Mais l'approche suggere egalement de preter attention aux changements de repartition des charges d'essieux induites lors de modifications des parametres de conception des voies. Un jugement plus global sur l'efficacite des solutions proposees ci-dessus serait a apporter en combinant ViscoRail et Analyse Limite. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01178920/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
