Contexte
Cet ouvrage d’art mixte, constitué de voûtes en pierre de taille ultérieurement élargi par une structure en béton, supporte des sollicitations quotidiennes importantes.
L’apparition d’une fissure longitudinale en clé de voûte sur l’une des travées a conduit le maître d’ouvrage à solliciter une expertise approfondie.
L’objectif de la mission était double : dépasser le simple constat visuel pour caractériser la réponse structurelle réelle sous le passage des convois, et fournir des données objectives pour orienter la stratégie de maintenance.
Interventions réalisées
Pour établir ce diagnostic structurel, CIDECO a mis en œuvre une approche hybride :
- Instrumentation avancée : Déploiement d’un réseau de capteurs connectés sur trois travées (la zone fissurée et deux zones saines de référence).
Des accéléromètres 3D-MEMS et des fissuromètres à induction ont enregistré la cinématique de l’ouvrage à haute fréquence (1000 Hz) sous différents cycles de chargement.
- Caractérisation des matériaux : Réalisation de sondages par carottage et d’auscultations endoscopiques pour vérifier la compacité interne de la maçonnerie.
Des essais de compression en laboratoire ont permis de valider les hypothèses de résistance de la pierre
Méthodes et expertises mobilisées
L’application d’une Analyse Modale Opérationnelle (OMA) a permis d’identifier les modes propres de la structure (flexion, torsion) dans une plage de 15 à 31 Hz.
Les résultats ont mis en évidence une signature spécifique pour la voûte endommagée : une baisse des fréquences propres et une dispersion accrue des résultats, symptômes caractéristiques d’un comportement non linéaire et dissipatif lié à la fissure.
Ces données terrain ont ensuite alimenté un modèle de calcul aux éléments finis (modélisation).
Ce jumeau numérique, recalé sur les mesures réelles, a validé la cohérence entre les observations physiques et le comportement théorique de l’arche.
Valeur ajoutée
Cette étude a démontré que le diagnostic vibratoire est un levier puissant d’aide à la décision.
Si les matériaux conservent de hautes performances mécaniques, le diagnostic a objectivé la nécessité d’une surveillance accrue de la zone fissurée.
Le maître d’ouvrage dispose désormais d’indicateurs fiables pour prioriser ses futures opérations de renforcement ou de réparation.
