EP3084077A1 - Dispositif d'amortissement viscoelastique - Google Patents

Dispositif d'amortissement viscoelastique

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Publication number
EP3084077A1
EP3084077A1 EP14812771.5A EP14812771A EP3084077A1 EP 3084077 A1 EP3084077 A1 EP 3084077A1 EP 14812771 A EP14812771 A EP 14812771A EP 3084077 A1 EP3084077 A1 EP 3084077A1
Authority
EP
European Patent Office
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damping
stay
damping system
piston
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14812771.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Rachid Annan
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VSL International Ltd
Original Assignee
VSL International Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3084077A1 publication Critical patent/EP3084077A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D11/00Suspension or cable-stayed bridges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
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    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0235Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping

Definitions

  • the present invention relates to the field of civil engineering.
  • the present invention relates to a viscous damping device and method for damping relative displacements, and in particular oscillations, between a first structural element and a second structural element of a structure.
  • the present invention relates to a device and a method of damping the vibration of cables of a construction work, such as the stays of a bridge, a roof, a suspended bridge, structural elements potentially subject to vibrations or large displacements or any other suspended structure.
  • the document FR 2 664 920 proposes a vibration damping device of a bridge stay.
  • This device acts viscoelastically and implements a rigid post mounted at an intermediate point of its length in a fixed base, so as to be able to oscillate around this point in all directions.
  • movements of the foot of the column are damped for example by means of viscoelastic elements.
  • the range of motion that can be damped is limited by the base at the foot of the pole. These measures does not absorb large displacements in all directions.
  • EP1035350 discloses another type of damping device, forming an internal damper operating by friction, wherein damping the transverse oscillations movements of a cable.
  • this solution does not allow within the same damping device to damp several components of a large amplitude relative movement between a first structural element and a second structural element of a structure.
  • FR2751673 discloses another device comprising an elastic or viscoelastic ring for damping the vibrations of a cable. This device is only suitable for the damping of low amplitude vibrations in a plane perpendicular to the cable.
  • FR2631407 relates to improvements to the devices for damping the vibrations of the stays, and implements an annular member mounted on a section of the stay.
  • a cushion of pressurized paste or grease fills the annular cavity.
  • a rigid structure connects the annular member to a foundation. Again, this device is not suitable for damping displacements of large amplitude in any direction.
  • the stays of a bridge sometimes move in a first direction orthogonal to the stay and directed towards the structural element supported by the stay, for example the span of a bridge, and in another direction perpendicular to the first direction and the stay. Displacements of lesser amplitude in the direction of the stay can for example result from dilations. Some structural elements are also rotated relative to other structural elements of the same structure.
  • An object of the present invention is to provide a damping device free from the limitations of known devices, and
  • Another object of the invention is to accommodate small displacements and / or large amplitudes for each of the components of a complex displacement, with a damping that can be chosen independently for each of these components.
  • a viscoelastic damping device for damping the relative movements between a stay and a structural element of a civil engineering work, comprising: a first system damping device acting primarily to damp a first relative displacement component between said stay (20) and said structural member, a second damping system acting primarily to damp a second component of relative displacement between said stay and said structural member, the first damping system and the second system with damping being placed in series, at least one of the damping systems comprising a viscoelastic damping element.
  • the device comprises an intermediate point linked to the stay cable by at least a first system
  • damping and linked to the structural element by at least a second damping system; the intermediate point is able to move damped both with respect to the stay and with respect to the structural element.
  • the invention relates in particular to a device in which a first end of the first system and a first end of the second system are connected to each other by a fixed link or
  • a second end of the first damping system is connected by a fixed or pivotal connection to a stay, and wherein the second end of the second system is connected by a fixed or pivotal connection to a structural member, for example to a foundation or bridge deck.
  • the first damping system may comprise a first fixed or pivoting element relative to the stay, a second element adapted to move in translation relative to the first element in a direction perpendicular to the stay, and a damping fluid
  • the first relative displacement component is then constituted by a first translation in a first direction (X) extending between the stay and the structural element.
  • the second element of the first damping system may be constituted by a cylinder.
  • the first element of the first damping system may consist of a piston sliding in said cylinder.
  • the viscoelastic damping fluid may be arranged to oppose the movement of said piston in said cylinder. It is possible to reverse the position of the cylinder and the piston, that is to say to link the cylinder to the stay by a fixed or rotary connection.
  • the second damping system may comprise a third element and a fourth element able to move in rotation relative to the second element about an axis of rotation.
  • a viscoelastic damping fluid may be provided between the third and fourth members.
  • the second component of relative displacement can then be constituted by a second translation in a third direction, in a plane
  • the second damping system can be connected by a pivoting joint to the first damping system.
  • the first damping system can be linked by a first pivoting joint to the structural element.
  • the second damping system may comprise an end connected by a second pivoting joint to the structural element, and a second end connected by a third pivoting joint to an intermediate point of the first damping system, so as to exert a force opposing the rotation of the first damping system.
  • the second damping system may comprise two piston-cylinder assemblies, which may for example be arranged in parallel or in a triangle.
  • the first piston-cylinder assembly comprises a cylinder connected by a third pivoting joint at an intermediate point of the first damping system, and a piston connected by a said second pivoting joint to said structural element of a first side. of the first pivoting joint.
  • the second piston-cylinder assembly comprises a cylinder connected by a third pivoting joint at an intermediate point of the first damping system, and a piston connected by a said second
  • pivoting joint to said structural member on the other side of the first pivoting joint.
  • the second relative displacement component may be projected into said device in a rotation, for example a rotation about an axis substantially parallel to the direction of the stay.
  • a third damping system may be provided for damping a third relative displacement component between said stay and said structural member.
  • the first damping system, the second damping system and the third damping system are placed in series.
  • the third component of relative displacement is different from the first component of
  • the invention also relates to a civil engineering structure comprising a stay and a structural member supported by said stay, comprising at least one damping device as described.
  • the various components of the displacement to be damped may be displacement components along different axes, for example translations and / or rotations along different axes.
  • the first relative displacement component may be constituted by a first translation in a first direction (X) extending between the first structural element and the second structural element.
  • the second component of relative displacement may be constituted by a second translation in a third direction (Y) different from the first direction.
  • the third direction may be substantially orthogonal to the first direction (X) and a second direction (Z) tangent to the first structural member.
  • the various components of the displacement to be damped can be displacement components at different frequencies.
  • a first damping system can be optimized for the damping of low frequency displacements while another damping system can be optimized for
  • the damping of the displacements according to the first component (or second component) by means of the first (respectively second) damping device does not influence the damping of the displacements according to the second component.
  • second damping device does not influence the damping displacements according to the second component (respectively third component) by the second (respectively third) series damping device.
  • Each damping system preferably allows a large amplitude relative displacement along or around a single axis.
  • the first damping system allows a large amplitude translation along the X axis
  • the second damping system allows a large amplitude rotation around the Z axis.
  • a translation is considered of great importance. amplitude when it exceeds for example 300 mm.
  • a rotation is considered to be of great amplitude when it exceeds for example 5 °, preferably 10 °.
  • the translations and or rotations along these main axes are damped thanks to the viscoelastic fluids.
  • All damping systems may include a viscoelastic fluid to dampen the movement between two movable elements.
  • the device may comprise putting in series at least one viscoelastic damping system with at least one damping system based on friction between two movable elements.
  • At least one of the damping systems may be constituted by two viscoelastic system elements in parallel or in a triangle.
  • each damping system comprises
  • the guide elements of the first damping system may allow translations of small amplitude along the Y axis, or low amplitude rotations around the Z axis.
  • a displacement of less than 10 millimeters, or a rotation of less than 1 °, are for example considered as low amplitude displacements.
  • the second relative displacement component is a translational movement in a second direction (Y).
  • the second direction (Y) is orthogonal to the first direction (X).
  • this second direction (Y) is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the stay.
  • the damping of the component of the relative movement considered it is therefore possible to determine the operating characteristics of the first (second) damping system, such as the value range in intensity, frequency and / or energy of the relative displacement treated by this first (second) system
  • the stay can be for example a tensioned cable fixed at an anchor point to the structural element.
  • the structural element may be a foundation, or a bridge deck or an element of integral structure of a bridge deck, or a roof element
  • Figure 1 illustrates a first embodiment of the invention showing a perspective damping device
  • Figure 2 illustrates a second embodiment of the invention in perspective.
  • the damping device 100 is mounted in this example between a cable 20 or guy and a structural element 30.
  • a structural element 30 for example a foundation, a slab, the deck of a suspension bridge or a piece mounted on such an apron.
  • the stay can be linked to a pylon (not shown).
  • the damping device 100 is mounted for example by a sleeve 101 enclosing the stay 20 forming a first anchor point A1.
  • the sleeve 101 is connected to the stay.
  • the damping device is therefore linked to the stay, and can thus be fixed relative to the stay, able to slide longitudinally along the stay, or able to pivot relative to this stay, for example around the Z axis tangential to the stay or an X or Y axis perpendicular to the stay.
  • the device At the level of the structural element 30, the device
  • a pivotal connection to the structural member 30 may also be envisaged.
  • the damping device 100 thus connects the first anchor point A1 to the second anchor point A2 in a first direction X corresponding to the longitudinal direction or principal direction of the damping device 100.
  • a second direction (Z) is defined by the stay 20, and is orthogonal to the first direction (X).
  • Y is defined by the stay 20, and is orthogonal to the first direction (X).
  • the plane (X, Y) containing the first direction (X) and the third direction (Y) corresponds to the plane normal to the tangent of the stay 20 at point A1.
  • the stay is subjected to movements of greater amplitude in this X-Y plane than in the second direction (Z).
  • the damping device 100 consists of a first system
  • This second damping system also damps slow relative movements or vibrations at higher frequency.
  • the intermediate piece 103 is therefore able to move both with respect to the stay 20 and with respect to the structural member 30.
  • This intermediate piece constitutes a first end of each of the two damping systems 1 10, 120 , which are therefore placed in series.
  • the intermediate piece 103 is common to the first damping system 1 10 and the second system
  • the intermediate piece 103 may constitute for example a piston-type element capable of sliding along the axis X in a cylinder-type element of the first damping system 1 10.
  • a viscoelastic fluid in this cylinder for example a gel or an oil under pressure, opposes this displacement thus damping the movements of the stay along the X axis.
  • the damping force is generated by viscous losses when the fluid is forced to move by a passage of calibrated section when moving the piston.
  • the piston stroke can be for example 50 to 1000 mm in order to damp displacements of large amplitude.
  • the maximum damping force can be for example between 1 kN and 200 kN.
  • the intermediate piece 103 may also constitute a piston of the second damping system 120, pivotable about the axis R substantially parallel to Z in a cylinder or a base within the system 120, for example of the manner indicated in the document FR 2 664 920. In the same way as in the first system
  • damping systems 1 10, 120 in series which use two separate pistons rather than a common part 103.
  • the first damping system could comprise a piston connected to the stay 20 and a cylinder connected to the intermediate point 103.
  • the second system
  • damping could comprise a piston connected to the structural element 30 and a cylinder connected to the intermediate point 103.
  • damping 100, 1 10 can be interconnected by an articulated connection, for example a pivot.
  • intermediate 103 with respect to the structural element 30 allow a limited freedom of translation and / or rotation of the intermediate part 103 with respect to the structural element 30.
  • the movement movement components of the stay 20 relative to the structural member 30 which must not be damped are left free or restricted by mechanical links of low stiffness.
  • the force, respectively the torque, necessary for a displacement along an axis other than that to be damped is of the order of 1 to 15% of the force, respectively the torque, necessary for a displacement of 3 to 500 mm, or 1 ° to 1 5 °, depending on the damped direction.
  • the damping device 100 according to the invention can accept translational movements along the X axis of large amplitude while the known friction external dampers are usable up to values of movements according to the invention.
  • the damping device 100 according to the invention makes it possible to dampen a vertical movement of the cable 20 beyond 50 ° mm, for example up to 500 ° mm, even up to 700 mm or up to 1000 ° mm, or even beyond.
  • the damping device 100 can further accept rotational movements of the intermediate part 103 along the axis R with an angle of sufficient value to compensate for large amplitudes of displacement of the stay according to the second Y direction.
  • the maximum angle of rotation is of the order of + -1 5 ° with respect to the average position, ie an angular deflection of 30 °.
  • this displacement makes it possible to compensate for a translational component of the cable in the second direction of the order of -500 ° mm to + 500 ° mm). Angles of 10 ° (angular deflection of 20 °), 25 ° (angular deflection of 50 °) °, or even up to 30 °
  • the displacement movement of the stay 20 can be decomposed into three elementary translational movements respectively in the first direction X, the second direction Z and the third direction Y.
  • the rotational movements of the stay are generally much more weak and can usually be neglected.
  • the damping device described above therefore comprises a first element 1 13 integrally bonded to the first structural element 20, a second element 123 integrally bonded to the second structural element 30, and an intermediate part 103 adapted to translate along an axis. linear relative to the first element 1 13, and pivotable about an axis relative to the second element 123.
  • Guide means of the intermediate part 103 relative to the first element 1 13 allow a limited freedom of translation according to the Y and / or Z axis and / or rotation of the intermediate piece 103 relative to the first element 1 13.
  • the intermediate piece can also be replaced by different components assembled or hinged together.
  • first damping system 1 10 may be free in rotation and / or in translation relative to the stay 20.
  • second damping system 120 may be free to rotate and / or translate by to the structural element 30.
  • Additional damping devices may be connected in series with the first or second damping systems 110, 120 to dampen other displacement components.
  • Parallel damping systems with any of the first or second damping systems 110, 120 may also be considered in case of large forces or torques.
  • This damping device 1 10 takes some of the provisions of the damping device 1 10 so that the elements common to these two modes of realization bear identical reference signs.
  • the first damping system 1 10 is constituted by a viscoelastic damper connected by an articulated connection 160 to a sleeve 101 mounted on the stay 20.
  • This first damping system 1 10 extends along the X axis perpendicular to the tangent of the stay in the direction of the structural member 30. It thus damps the movements and vibration of the stay 20 along this axis X.
  • the first damping system comprises a viscoelastic piston-cylinder assembly with a piston 1 10A linked to
  • the second damping system 120 comprises in this example two piston-piston assemblies mounted in triangle. One end of each cylinder piston assembly 120 is hingedly connected via the pivoting hinge 140 to the flange 170 mounted on an intermediate point of the first damping system, for example near the end of the piston side cylinder 1 10B. 10A. The other end of this assembly is articulately connected via the pivoting joint 150 to the structural member 30.
  • one of the piston-cylinder assemblies 120 is mounted on the structural member 30 on one side of the assembly.
  • the two sets of cylinder pistons 120 are mounted with the piston 120A on the side of the structural element 30 and the cylinder 120B on the side of the flange 170; however, it is possible to reverse this structure.
  • the first damping system 1 10 can pivot around the hinge 300 so as to follow the movements of the stay along the Y axis (the Y axis being perpendicular to the stay and the longitudinal axis X) .
  • the second damping system 120 makes it possible to damp these displacements.
  • the rotations of the first damping system 1 10 cause compression of one of the piston-cylinder assemblies 120 and an extension of the other assembly, to which the viscoelastic fluids are opposed in the cylinders 120B.
  • the present invention also relates to a civil engineering structure with a stay 20 which is mounted on the structural member 30 at the location of an anchor point, the damping device 100 being mounted between said stay 20 and the structural member 30 away from said anchor point.
  • This type of arrangement corresponds to a damper called “external damper” as opposed to other types of dampers, so-called “internal dampers” integral part of the stay or concentric around this stay, as in the document EP1035350.

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif d'amortissement (100) permettant d'amortir les déplacements relatifs entre un hauban et un élément structurel d'un ouvrage de génie civil, comprenant: - un premier système d'amortissement (110) viscoélastique permettant d'amortir une première composante de déplacement relatif, - un deuxième système d'amortissement(120) en série avec le premier système d'amortissement viscoélastique et permettant d'amortir une deuxième composante de déplacement relatif.

Description

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT VISCOELASTIQUE
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine du génie civil. En particulier, la présente invention concerne un dispositif et un procédé d'amortissement visqueux permettant d'amortir les déplacements relatifs, et en particulier les oscillations, entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage.
[0002] Plus particulièrement, mais de façon non limitative, la présente invention concerne un dispositif et un procédé d'amortissement des vibrations de câbles d'un ouvrage de construction, tels que les haubans d'un pont, d'une toiture, de passerelle suspendue, d'éléments structurels potentiellement soumis à des vibrations ou à des déplacements de grande amplitude ou tout autre ouvrage suspendu.
Etat de la technique
[0003] Dans les ouvrages de génie civil, différents éléments structurels sont fréquemment soumis à des déplacements relatifs, par exemple des mouvements relatifs ou des vibrations relatives.
[0004] Il est connu d'amortir de tels déplacements relatifs par des moyens viscoélastiques ou par des moyens agissant par frottement ou friction.
[0005] Ainsi, par exemple le document FR 2 664 920 propose un dispositif d'amortissement des vibrations d'un hauban de pont. Ce dispositif agit de façon viscoélastique et met en œuvre un poteau rigide monté en un point intermédiaire de sa longueur dans une embase fixe, da façon à pouvoir osciller autour de ce point dans toutes les directions. Les
déplacements du pied du poteau sont amortis par exemple au moyen d'éléments viscoélastiques. L'amplitude des mouvements qui peut être amortie est limitée par l'embase au niveau du pied du poteau. Ce dispositif ne permet pas d'absorber des déplacements de grande amplitude dans toutes les directions.
[0006] Le document EP1035350 décrit un autre type de dispositif d'amortissement, formant un amortisseur interne fonctionnant par friction, dans lequel on amortit les mouvements d'oscillations transversaux d'un câble. Cependant, cette solution ne permet pas au sein du même dispositif d'amortissement d'amortir plusieurs composantes d'un mouvement relatif de grande amplitude entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage. [0007] FR2751673 décrit un autre dispositif comprenant un anneau élastique ou viscoélastique pour amortir les vibrations d'un câble. Ce dispositif est uniquement adapté à l'amortissement de vibrations de faible amplitude dans un plan perpendiculaire au câble.
[0008] FR2631407 concerne des perfectionnements aux dispositifs pour amortir les vibrations des haubans, et met en œuvre un organe annulaire monté sur un tronçon du hauban. Un coussin en une pâte ou graisse sous pression remplit la cavité annulaire. Une structure rigide relie l'organe annulaire à une fondation. A nouveau, ce dispositif ne convient pas à l'amortissement de déplacements de grande amplitude selon des directions quelconques.
[0009] Il arrive que les différents éléments structurels d'un ouvrage se déplacent l'un par rapport à l'autre selon différentes composantes, par exemple par translation selon deux ou trois directions, ou par rotation autour de deux axes, ou selon une combinaison de déplacements
linéairement indépendants. Par exemple, les haubans d'un pont se déplacent parfois selon une première direction orthogonale au hauban et dirigée vers l'élément structurel soutenu par le hauban, par exemple la travée d'un pont, et selon une autre direction perpendiculaire à la première direction et au hauban. Des déplacements de moindre amplitude dans le sens du hauban peuvent par exemple résulter de dilatations. Certains éléments structurels subissent aussi des rotations par rapport à d'autres éléments structurels du même ouvrage.
[0010] Les dispositifs d'amortissement existants sont cependant peu adaptés à l'amortissement de tels déplacements complexes selon plusieurs composantes.
Bref résumé de l'invention
[0011] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'amortissement exempt des limitations des dispositifs connus, et
permettant d'amortir des déplacements selon différentes composantes entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage.
[0012] Un autre but de l'invention est de permettre de s'accommoder de déplacements de petites et/ou de grandes amplitudes pour chacune des composantes d'un déplacement complexe, avec un amortissement qui peut être choisi indépendamment pour chacune de ces composantes
élémentaires.
[0013] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un dispositif d'amortissement viscoélastique permettant d'amortir les déplacements relatifs entre un hauban et un élément structurel d'un ouvrage de génie civil, comprenant : un premier système d'amortissement agissant principalement pour amortir une première composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel, un deuxième système d'amortissement agissant principalement pour amortir une deuxième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel, le premier système d'amortissement et le deuxième système d'amortissements étant placés en série, au moins un des systèmes d'amortissement comprenant un élément amortissant viscoélastique. [0014] Dans cette demande, deux systèmes d'amortissement sont considérés comme placés en série si la première extrémité d'un système est liée à un point fixe par rapport à la première extrémité de l'autre système, et si la deuxième extrémité du premier système est liée à un point dont on souhaite amortir les déplacements par rapport à la deuxième extrémité du deuxième système. En d'autres termes, le dispositif comporte un point intermédiaire lié au hauban par au moins un premier système
d'amortissement, et lié à l'élément structurel par au moins un deuxième système d'amortissement ; le point intermédiaire est susceptible de se déplacer de manière amortie à la fois par rapport au hauban et par rapport à l'élément structurel.
[0015] L'invention concerne en particulier un dispositif dans lequel une première extrémité du premier système et une première extrémité du deuxième système sont liées l'une à l'autre par une liaison fixe ou
pivotante, dans laquelle une deuxième extrémité du premier système d'amortissement est liée par une liaison fixe ou pivotante à un hauban, et dans lequel la deuxième extrémité du deuxième système est liée par une liaison fixe ou pivotante à un élément structurel, par exemple à une fondation ou un tablier de pont.
[0016] Le premier système d'amortissement peut comporter un premier élément fixe ou pivotant par rapport au hauban, un deuxième élément apte à se déplacer en translation par rapport au premier élément selon une direction perpendiculaire au hauban, et un fluide amortissant
viscoélastique entre le premier et le deuxième élément. La première composante de déplacement relatif est alors constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre le hauban et l'élément structurel. [0017] Le deuxième élément du premier système d'amortissement peut être constitué par un cylindre. Le premier élément du premier système d'amortissement peut être constitué par un piston coulissant dans ledit cylindre. Le fluide amortissant viscoélastique peut être disposé de manière à s'opposer au déplacement dudit piston dans ledit cylindre. Il est possible d'inverser la position du cylindre et du piston, c'est-à-dire de lier le cylindre au hauban par une liaison fixe ou rotative.
[0018] Le deuxième système d'amortissement peut comporter un troisième élément et un quatrième élément apte à se déplacer en rotation par rapport au deuxième élément autour d'un axe de rotation
sensiblement parallèle au hauban. Un dit fluide amortissant viscoélastique peut être prévu entre le troisième et le quatrième élément. La deuxième composante de déplacement relatif peut alors être constituée par une deuxième translation selon une troisième direction, dans un plan
perpendiculaire au hauban, et différente de la première direction.
[0019] Le deuxième système d'amortissement peut être lié par une articulation pivotante au premier système d'amortissement.
[0020] Le premier système d'amortissement peut être lié par une première articulation pivotante à l'élément structurel. Le deuxième système d'amortissement peut comporter une extrémité liée par une deuxième articulation pivotante à l'élément structurel, et une deuxième extrémité liée par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, de manière à exercer une force s'opposant à la rotation du premier système d'amortissement. [0021] Le deuxième système d'amortissement peut comporter deux ensembles piston-cylindre, qui peuvent par exemple être disposés en parallèle ou en triangle. Dans ce mode de réalisation, le premier ensemble piston-cylindre comporte un cylindre lié par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston lié par une dite deuxième articulation pivotante audit élément structurel d'un premier côté de la première articulation pivotante. Le deuxième ensemble piston-cylindre comporte un cylindre lié par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston lié par une dite deuxième
articulation pivotante audit élément structurel de l'autre côté de la première articulation pivotante.
[0022] La deuxième composante de déplacement relatif peut être projetée dans ledit dispositif selon une rotation, par exemple une rotation autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction du hauban.
[0023] Un troisième système d'amortissement peut être prévu pour amortir une troisième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel. Dans ce cas, le premier système d'amortissement, le deuxième système d'amortissement et le troisième système d'amortissement sont placés en série. La troisième composante de déplacement relatif est différente de la première composante de
déplacement relatif et de la deuxième composante de déplacement relatif.
[0024] L'invention concerne également un ouvrage de génie civil comprenant un hauban et un élément structurel supporté par ledit hauban, comportant au moins un dispositif d'amortissement tel que décrit.
[0025] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de permettre de traiter de façon indépendante chaque
composante du déplacement relatif et donc chaque type d'oscillation correspondante.
[0026] Les différentes composantes du déplacement à amortir peuvent être des composantes de déplacement selon différents axes, par exemple des translations et/ou des rotations selon différents axes.
[0027] La première composante de déplacement relatif peut être constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre le premier élément structurel et le deuxième élément structurel. [0028] La deuxième composante de déplacement relatif peut être constituée par une deuxième translation selon une troisième direction (Y) différente de la première direction.
[0029] La troisième direction peut être sensiblement orthogonale à la première direction (X) et à une deuxième direction (Z) tangente au premier élément structurel.
[0030] En addition, les différentes composantes du déplacement à amortir peuvent être des composantes de déplacement selon différentes fréquences. Par exemple, un premier système d'amortissement peut être optimisé pour l'amortissement de déplacements à basse fréquence tandis qu'un autre système d'amortissement peut être optimisé pour
l'amortissement de déplacements à plus hautes fréquences, par exemple de vibrations.
[0031] De manière avantageuse, l'amortissement des déplacements suivant la première composante (resp. deuxième composante) grâce au premier (resp. deuxième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la deuxième composante
(respectivement première composante) par le deuxième (resp. premier) dispositif d'amortissement en série.
Dans le cas de la présence d'un troisième système d'amortissement, avantageusement, l'amortissement des déplacements suivant la troisième composante (resp. deuxième composante) grâce au troisième (resp.
deuxième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la deuxième composante (respectivement troisième composante) par le deuxième (resp. troisième) dispositif d'amortissement en série.
Egalement, dans ce cas, avantageusement, l'amortissement des
déplacements suivant la première composante (resp. troisième composante) grâce au premier (resp. troisième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la troisième composante (respectivement première) par le troisième (resp. premier) dispositif d'amortissement en série. [0032] Chaque système d'amortissement permet de préférence un déplacement relatif de grande amplitude le long ou autour d'un seul axe. Par exemple, le premier système d'amortissement permet une translation de grande amplitude le long de l'axe X, tandis que le deuxième système d'amortissement permet une rotation de grande amplitude autour de l'axe Z. Une translation est considérée de grande amplitude lorsqu'elle dépasse par exemple 300 mm. Une rotation est considérée comme de grande amplitude lorsqu'elle dépasse par exemple 5°, de préférence 10°. Les translations et ou rotations selon ces axes principaux sont amorties grâce aux fluides viscoélastiques.
[0033] Tous les systèmes d'amortissement peuvent comporter un fluide viscoélastique pour amortir les déplacements entre deux éléments mobiles. Alternativement, le dispositif peut comporter la mise en série d'au moins un système d'amortissement viscoélastique avec au moins un système d'amortissement basé sur la friction entre deux éléments mobiles.
[0034] Au moins un des systèmes d'amortissement peut être constitué par deux éléments systèmes viscoélastiques en parallèle ou en triangle.
[0035] En outre, chaque système d'amortissement comporte
avantageusement des éléments de guidage qui permettent aux pièces en déplacement relatif de se déplacer l'une par rapport à l'autre, et qui autorisent de préférence en outre des déplacements de faible magnitude le long ou autour d'au moins un axe différent de l'axe principal. Par exemple, les éléments de guidage du premier système d'amortissement peuvent autoriser des translations de faible amplitude le long de l'axe Y, ou des rotations de faible amplitude autour de l'axe Z. Un déplacement de moins de 10 millimètres, ou une rotation de moins de 1 °, sont par exemple considérés comme des déplacements de faible amplitude. Ces degrés de liberté supplémentaire limitent les contraintes sur les composants du système en fonction de l'amortissement désiré. [0036] Selon une disposition préférentielle, la première composante de déplacement est un mouvement de translation selon une première direction (X) s'étendant entre le premier élément structurel et le deuxième élément structurel.
[0037] Selon une autre disposition préférentielle, adoptée seule ou en combinaison avec la disposition précédente, la deuxième composante de déplacement relatif est un mouvement de translation suivant une deuxième direction (Y). En présence de ces deux dispositions
préférentielles, de préférence, la deuxième direction (Y) est orthogonale à la première direction (X). Avantageusement, cette deuxième direction (Y) est sensiblement orthogonale à la direction longitudinale du hauban. [0038] L'un des avantages de la solution de l'invention est de permettre d'amortir des mouvements relatifs complexes, c'est-à-dire des mouvements comprenant plusieurs composantes, par un seul dispositif monté entre un hauban et un élément structurel. On évite ainsi le recours à plusieurs dispositifs distincts qui nécessitent un montage plus long et un
encombrement qui peut s'avérer problématique dans certaines
configurations d'ouvrages.
[0039] Le choix du matériau viscoélastique employé d'une part au sein du premier système d'amortissement et d'autre part au sein du deuxième système d'amortissement permet de déterminer l'amplitude de
l'amortissement de la composante du mouvement relatif considérée. De cette façon, il est donc possible de déterminer les caractéristiques de fonctionnement du premier (deuxième) système d'amortissement, telles que la plage de valeur en intensité, en fréquence et/ou en énergie du déplacement relatif traité par ce premier (deuxième) système
d'amortissement.
[0040] Dans un ouvrage de génie civil, le hauban peut être par exemple un câble sous tension fixé en un point d'ancrage à l'élément structurel.
[0041] Ainsi, par exemple, dans un tel ouvrage de génie civil, l'élément structurel peut être une fondation, ou un tablier de pont ou un élément de structure solidaire d'un tablier de pont, ou un élément de toiture
suspendue ou élément de structure solidaire d'une toiture suspendue.
Brève description des figures
[0042] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles : la figure 1 illustre un premier mode de réalisation de l'invention représentant un dispositif d'amortissement en perspective,
la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention en perspective.
Description détaillée d'exemples de modes de réalisation [0043] Comme on le voit sur la figure 1 , le dispositif d'amortissement 100 selon le premier mode de réalisation est monté dans cet exemple entre un câble 20 ou hauban et un élément structurel 30, par exemple une fondation, une dalle, le tablier d'un pont suspendu ou bien une pièce montée solidaire d'un tel tablier. Le hauban peut être lié à un pylône (non représenté).
[0044] Au niveau du hauban 20, le dispositif d'amortissement 100 est monté par exemple par un manchon 101 enserrant le hauban 20 en formant un premier point d'ancrage A1 . Le manchon 101 est lié au hauban. Le dispositif d'amortissement est donc lié au hauban, et peut ainsi être fixe par rapport au hauban, apte à coulisser longitudinalement le long de ce hauban, ou encore apte à pivoter par rapport à ce hauban, par exemple autour de l'axe Z tangentiel au hauban ou d'un axe X ou Y perpendiculaire au hauban.
[0045] Au niveau de l'élément structurel 30, le dispositif
d'amortissement 100 est monté par exemple par une patte de montage 102 soudée ou rivetée à l'élément structurel 30 en formant un deuxième point d'ancrage A2. Une liaison pivotante à l'élément structurel 30 peut aussi être envisagée.
[0046] Le dispositif d'amortissement 100 relie donc le premier point d'ancrage A1 au deuxième point d'ancrage A2 selon une première direction X correspondant à la direction longitudinal ou direction principale du dispositif d'amortissement 100. Dans cet agencement, une deuxième direction (Z) est définie par le hauban 20, et est orthogonale à la première direction (X). On définit également une troisième direction (Y)
orthogonale à la première direction (X) et à la deuxième direction (Z). En pratique, le plan (X, Y) contenant la première direction (X) et la troisième direction (Y), correspond au plan normal à la tangente du hauban 20 au point A1 . Typiquement, le hauban est soumis à des mouvements de plus grande amplitude dans ce plan X-Y que selon la deuxième direction (Z).
[0047] Dans ce premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif d'amortissement 100 se compose d'un premier système
d'amortissement 1 10 situé dans la portion du dispositif d'amortissement 100 adjacente au hauban 20 (partie haute dispositif d'amortissement 100 sur la figure 1 ) et d'un deuxième système d'amortissement 120 situé dans la portion du dispositif d'amortissement 100 adjacente à l'élément structurel 30 (partie basse du dispositif d'amortissement 100 sur la figure 1 ). Comme il sera exposé en détail ci-après, le premier système d'amortissement 1 10 permet ici d'absorber et d'amortir la composante de translation entre le hauban 20 et l'élément structurel 30 selon la première direction X, par exemple des déplacements lents ou des oscillations selon l'axe X. [0048] Le deuxième système d'amortissement 120 permet quant à lui d'absorber et d'amortir les déplacements du câble selon l'axe Y, en les projetant sous forme de rotation autour de l'axe Z d'une pièce
intermédiaire 103 par rapport au reste de l'ensemble 120. Ce deuxième système d'amortissement permet également d'amortir des déplacements relatifs lents ou des vibrations à plus haute fréquence. [0049] La pièce intermédiaire 103 est donc apte à se déplacer à la fois par rapport au hauban 20 et par rapport à l'élément structurel 30. Cette pièce intermédiaire constitue une première extrémité de chacun des deux systèmes d'amortissement 1 10, 120, qui sont donc placés en série. [0050] Dans cet exemple, la pièce intermédiaire 103 est commune au premier système d'amortissement 1 10 et au deuxième système
d'amortissement 120 qu'elle relie.
[0051] La pièce intermédiaire 103 peut constituer par exemple un élément de type piston apte à coulisser le long de l'axe X dans un élément de type cylindre du premier système d'amortissement 1 10. Un fluide viscoélastique dans ce cylindre, par exemple un gel ou une huile sous pression, s'oppose à ce déplacement en amortissant ainsi les déplacements du hauban selon l'axe X. La force d'amortissement est générée par des pertes visqueuses lorsque le fluide est forcé à se déplacer par un passage de section calibrée lors du déplacement du piston. La course du piston peut être par exemple de 50 à 1000 mm afin d'amortir des déplacements de grande amplitude. La force d'amortissement maximale peut être par exemple comprise entre 1 kN et 200 kN.
[0052] La pièce intermédiaire 103 peut aussi constituer un piston du deuxième système d'amortissement 120, apte à pivoter autour de l'axe R sensiblement parallèle à Z dans un cylindre ou une embase à l'intérieur du système 120, par exemple de la manière indiquée dans le document FR 2 664 920. De la même façon que dans le premier système
d'amortissement, un fluide viscoélastique dans ce cylindre s'oppose aux déplacements de ce piston et amortit ainsi les rotations du deuxième système d'amortissement autour de l'axe R, et donc les translations du hauban le long de l'axe Y.
[0053] Il est aussi possible de prévoir deux systèmes d'amortissement 1 10, 120 en série qui utilisent deux pistons distincts plutôt qu'une pièce commune 103. Par ailleurs, il est possible d'inverser la position du cylindre et du piston dans l'un des systèmes d'amortissement, ou dans les deux systèmes d'amortissement. Par exemple, le premier système d'amortissement pourrait comporter un piston lié au hauban 20 et un cylindre lié au point intermédiaire 103. Le deuxième système
d'amortissement pourrait comporter un piston lié à l'élément structurel 30 et un cylindre lié au point intermédiaire 103. Les deux systèmes
d'amortissement 100, 1 10 peuvent être liés entre eux par une liaison articulée, par exemple un pivot.
[0054] Des éléments de guidage non représentés peuvent être prévus pour permettre à la pièce intermédiaire 103 un déplacement relatif par rapport au hauban 20 qui n'est pas purement constitué par une translation selon l'axe X ; une translation d'amplitude limitée selon l'axe Y, voire une rotation d'angle limité autour de l'axe Z, sont possibles.
[0055] De la même façon, des moyens de guidage de la pièce
intermédiaire 103 par rapport à l'élément structurel 30 permettent une liberté limitée de translation et/ou de rotation de la pièce intermédiaire 103 par rapport à l'élément structurel 30.
[0056] Grâce à ces éléments de guidage au niveau de chaque
articulation, les composantes de déplacement de mouvement du hauban 20 relativement à l'élément structurel 30 qui ne doivent pas être amorties sont laissées libre ou restreintes par des liaisons mécaniques de faible raideur. Typiquement, la force, respectivement le couple, nécessaire pour un déplacement selon un axe autre que celui qui doit être amorti est de l'ordre de 1 à 1 5% de la force, respectivement du couple, nécessaire à un déplacement de 3 à 500 mm, ou de 1 ° à 1 5°, selon la direction amortie. [0057] Avec un tel agencement, le dispositif d'amortissement 100 selon l'invention peut accepter des mouvements de translation selon l'axe X de grande amplitude alors que les amortisseurs externes à friction connus sont utilisables jusqu'à des valeurs de mouvements selon l'axe X de l'ordre 50°mm (millimètres) au-delà et en deçà de la position moyenne. Ainsi, le dispositif d'amortissement 100 selon l'invention permet d'amortir un mouvement vertical du câble 20 au-delà de 50°mm, par exemple jusqu'à 500°mm, même jusqu'à 700 mm ou jusqu'à 1000°mm, voire au-delà.
[0058] Avec un tel agencement, le dispositif d'amortissement 100 peut en outre accepter des mouvements de rotation de la pièce intermédiaire 103 selon l'axe R avec un angle de valeur suffisante pour compenser de grandes amplitudes de déplacement du hauban selon la deuxième direction Y. Dans un exemple, l'angle de rotation maximal est de l'ordre de +-1 5° par rapport à la position moyenne, soit un débattement angulaire de 30°. Selon la longueur des composants, ce débattement permet de compenser une composante de translation du câble selon la deuxième direction de l'ordre de -°500°mm à + 500°mm ). Des angles de 10° (débattement angulaire de 20°), de 25° (débattement angulaire de 50°)°, voire jusqu'à 30°
(débattement angulaire de 60°) peuvent aussi être considérés, de même que des amplitudes maximales différentes selon la direction par rapport à la position de repos.
[0059] On comprend que le mouvement de déplacement du hauban 20 peut être décomposé en trois mouvements élémentaires de translation, respectivement selon la première direction X, la deuxième direction Z et la troisième direction Y. Les mouvements de rotation du hauban sont généralement beaucoup plus faibles et peuvent généralement être négligés. Les trois composantes de translation, et les éventuelles
composantes de rotation, sont amorties grâce aux trois composantes du mouvement autorisées respectivement par le premier système
d'amortissement (composante en translation selon la première direction X), le deuxième système d'amortissement (composante en rotation autour l'axe R pour compenser le mouvement élémentaire selon la troisième direction Y). Ainsi, la composante de translation en X du câble est amortie
essentiellement par le premier système d'amortissement, tandis que la composante de translation en Y (perpendiculaire à X et au câble) est amortie essentiellement par le deuxième système d'amortissement. La composante de translation en Z du câble est généralement nettement plus faible que les composantes en X et en Y. [0060] Le dispositif d'amortissement décrit ci-dessus comporte donc un premier élément 1 13 solidairement lié au premier élément structurel 20, un deuxième élément 123 solidairement lié au deuxième élément structurel 30, et une pièce intermédiaire 103 apte à translater selon un axe linéaire par rapport au premier élément 1 13, et apte à pivoter autour d'un axe par rapport au deuxième élément 123. Des moyens de guidage de la pièce intermédiaire 103 par rapport au premier élément 1 13 permettent une liberté limitée de translation selon l'axe Y et/ou Z et/ou de rotation de la pièce intermédiaire 103 par rapport au premier élément 1 13. [0061] La pièce intermédiaire peut aussi être remplacée par différents composants assemblés ou articulés entre eux.
[0062] Des degrés de liberté supplémentaires peuvent être prévus. Par exemple, le premier système d'amortissement 1 10 peut être libre en rotation et/ou en translation par rapport au hauban 20. De la même façon, le deuxième système d'amortissement 120 peut être libre en rotation et/ou en translation par rapport à l'élément structurel 30. Des systèmes
d'amortissement supplémentaires peuvent être montés en série avec les premiers ou deuxièmes systèmes d'amortissement 1 10, 120, afin d'amortir d'autres composantes de déplacements. Des systèmes d'amortissement en parallèles avec n'importe lequel des premiers ou deuxièmes systèmes d'amortissement 1 10, 120 peuvent aussi être considérés en cas de forces ou de couples importants.
[0063] On se tourne maintenant vers un second mode de réalisation illustré de façon schématique sur la figure 2. Ce dispositif d'amortissement 1 10 reprend certaines dispositions du dispositif d'amortissement 1 10 de sorte que les éléments communs à ces deux modes de réalisation portent des signes de référence identiques.
[0064] Dans ce mode de réalisation, le premier système d'amortissement 1 10 est constitué par un amortisseur viscoélastique lié par une liaison articulée 160 à un manchon 101 monté sur le hauban 20. Ce premier système d'amortissement 1 10 s'étend le long de l'axe X perpendiculaire à la tangente du hauban dans la direction du l'élément structurel 30. Il permet donc d'amortir les déplacements et vibration du hauban 20 selon cet axe X. Dans l'exemple illustré, le premier système d'amortissement comporte un ensemble piston-cylindre viscoélastique avec un piston 1 10A lié à
l'articulation 160 et un cylindre 1 10B lié de manière articulée par la liaison 300 à l'élément structurel 30. Il est aussi possible d'inverser cette disposition et de lier le cylindre au hauban en plaçant le piston du côté de l'élément structurel 30. Par ailleurs, il est possible de prévoir un premier système d'amortissement 1 10 sans liaison articulée avec l'élément structurel 30. [0065] Le deuxième système d'amortissement 120 comporte dans cet exemple deux ensembles pistons-cylindres montés en triangle. Une extrémité de chaque ensemble piston cylindre 120 est liée de manière articulée via l'articulation pivotante 140 à la bride 170 montée sur un point intermédiaire du premier système d'amortissement, par exemple près de l'extrémité du cylindre 1 10B du côté piston 1 10A. L'autre extrémité de cet ensemble est liée de manière articulée via l'articulation pivotante 150 à l'élément structurel 30. Dans cet exemple, un des ensembles pistons- cylindres 120 est monté sur l'élément structurel 30 d'un côté de
l'articulation 300 alors que l'autre ensemble piston-cylindre 120 est monté sur l'élément structurel 30 de l'autre côté de l'articulation 300 ; la
disposition forme donc un triangle. Dans l'exemple illustré, les deux ensembles pistons cylindres 120 sont montés avec le piston 120A du côté de l'élément structurel 30 et le cylindre 120B du côté de la bride 170 ; il est cependant possible d'inverser cette structure. [0066] Le premier système d'amortissement 1 10 peut donc pivoter autour de l'articulation 300 de manière à suivre les déplacements du hauban selon l'axe Y (l'axe Y étant perpendiculaire au hauban et à l'axe longitudinal X). Le deuxième système d'amortissement 120 permet d'amortir ces déplacements. En effet, les rotations du premier système d'amortissement 1 10 provoquent une compression d'un des ensembles pistons-cylindres 120 et une extension de l'autre ensemble, auxquelles s'opposent les fluides viscoélastiques dans les cylindres 120B. [0067] Il est aussi possible dans le cadre de l'invention de prévoir un troisième système d'amortissement, par exemple au niveau de la liaison articulée entre le premier système d'amortissement 1 10 et le manchon 101 .
[0068] La présente invention porte également sur un ouvrage de génie civil avec un hauban 20 qui est monté sur l'élément structurel 30 à l'emplacement d'un point d'ancrage, le dispositif d'amortissement 100 étant monté entre ledit hauban 20 et l'élément structurel 30 de façon éloignée dudit point d'ancrage précité. Ce type d'agencement correspond à un amortisseur dit « amortisseur externe » par opposition à d'autres types d'amortisseurs, dits « amortisseurs interne » faisant partie intégrante du hauban ou concentriques autour de ce hauban, comme dans le document EP1035350.
Numéros de référence employés sur les figures
20 Hauban
30 Elément structurel (fondation)
X Première direction
Z Deuxième direction
Y Troisième direction
101 Manchon
1 10 Premier système d'amortissement
1 10A Piston du premier système d'amortissement
1 10B Cylindre du premier système d'amortissement
120 Deuxième système d'amortissement
120A Piston du deuxième système d'amortissement
120B Cylindre du deuxième système d'amortissement
130 Troisième système d'amortissement
131 Axe de rotation selon Y (axe matériel)
140 Troisième articulation pivotante
1 50 Deuxième articulation pivotante
160 Liaison articulée sur le manchon
170 Bride
300 Première articulation pivotante

Claims

Revendications
1 . Dispositif d'amortissement viscoélastique permettant d'amortir les déplacements relatifs entre un hauban (20) et un élément structurel (30) d'un ouvrage de génie civil, comprenant : un premier système d'amortissement (1 10) agissant principalement pour amortir une première composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel (30), un deuxième système d'amortissement (120) agissant principalement pour amortir une deuxième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel, le premier système d'amortissement (1 10) et le deuxième système d'amortissements (120) étant placés en série, au moins un des systèmes d'amortissement (1 10, 120) comprenant un fluide amortissant viscoélastique.
2. Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, dans lequel le premier système d'amortissement (1 10) comporte un premier élément fixe par rapport au hauban (20), un deuxième élément apte à se déplacer en translation par rapport au premier élément selon une direction
perpendiculaire au hauban, et un dit fluide amortissant viscoélastique entre le premier et le deuxième élément,
ladite première composante de déplacement relatif étant constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel.
3. Dispositif d'amortissement selon la revendication 2, dans lequel ledit deuxième élément est constitué par un cylindre, dans lequel ledit premier élément est constitué par un piston coulissant dans ledit cylindre, et dans lequel ledit fluide amortissant viscoélastique est disposé de manière à s'opposer au déplacement dudit piston dans ledit cylindre.
4. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième système d'amortissement (120) comporte un troisième élément, un quatrième élément apte pivoter par rapport au troisième élément autour d'un axe de rotation (R) sensiblement parallèle au hauban, et un dit fluide amortissant viscoélastique entre le troisième et le quatrième élément,
ladite deuxième composante de déplacement relatif étant constituée par une deuxième translation selon une troisième direction (Y)
perpendiculaire au hauban et différente de la première direction (X).
5. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième système d'amortissement (1 10) est lié par une
articulation pivotante (140) au premier système d'amortissement.
6. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le premier système d'amortissement (1 10) est lié par une première articulation pivotante (300) audit élément structurel (30),
et dans lequel le deuxième système d'amortissement (120) comporte une extrémité liée par une deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30), et une deuxième extrémité liée par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, de manière à exercer une force s'opposant à la rotation du premier système d'amortissement (1 10).
7. Dispositif d'amortissement selon la revendication 6, le deuxième système d'amortissement (120) comportant deux ensembles piston (120A)-cylindre (120B),
le premier ensemble piston-cylindre comportant un cylindre (120B) lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston (120A) lié par une dite deuxième articulation pivotante (150) audit élément structurel (30) d'un premier côté de la première articulation pivotante (300) ;
le deuxième ensemble piston-cylindre comportant un cylindre (120B) lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston (120A) lié par une dite deuxième articulation pivotante (150) audit élément structurel (30) de l'autre côté de la première articulation pivotante (300).
8. Dispositif d'amortissement selon la revendication 6, le deuxième système d'amortissement (120) comportant deux ensembles piston (120A)-cylindre (120B),
le premier ensemble piston-cylindre comportant un piston lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un cylindre lié par une dite deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30) d'un premier côté de la première articulation pivotante (300) ;
le deuxième ensemble piston-cylindre comportant un piston lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un cylindre lié par une dite deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30) de l'autre côté de la première articulation pivotante (300).
9. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 4 ou 6 à 8, ladite deuxième composante de déplacement relatif étant projetée dans ledit dispositif selon ladite rotation, ladite rotation étant effectuée autour d'un axe (R) sensiblement parallèle à la deuxième direction (Z).
10. Dispositif d'amortissement (100) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième système
d'amortissement permettant d'amortir une troisième composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel (30) dans lequel le premier système d'amortissement (1 10), le deuxième système d'amortissement (120) et le troisième système d'amortissement sont placés en série, et dans lequel la troisième composante de déplacement relatif est différente de la première composante de déplacement relatif et de la deuxième composante de déplacement relatif.
1 1 . Dispositif d'amortissement (100) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le deuxième système d'amortissement comporte deux ensembles pistons-cylindres en triangle.
12. Ouvrage de génie civil comprenant un hauban (20) et un élément structurel (30) supporté par ledit hauban, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'amortissement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Ouvrage de génie civil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément structurel (30) est une fondation, ou un tablier de pont ou une toiture suspendue.
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