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Suivi vibratoire et fatigue de ponts/passerelles

Cas client

Suivi vibratoire et fatigue de ponts/passerelles

Application detaillee avec retour d'experience terrain, logique d'instrumentation et configuration materielle associee.

Detail du projet

Contexte et enjeux

Les ponts et passerelles sont soumis à des sollicitations dynamiques permanentes liées au trafic routier, ferroviaire ou piétonnier, ainsi qu’aux effets environnementaux tels que le vent ou les variations de température. Ces sollicitations génèrent des vibrations et des cycles de contraintes répétés pouvant entraîner des phénomènes de fatigue dans les éléments structuraux.

Avec le temps, ces phénomènes peuvent provoquer une dégradation progressive des matériaux, des modifications du comportement dynamique de la structure ou l’apparition de désordres susceptibles d’affecter la sécurité de l’ouvrage. Dans ce contexte, la surveillance vibratoire constitue un outil essentiel pour mieux comprendre le comportement réel des structures en service.

La mise en place d’un système de monitoring permet ainsi de suivre en continu la réponse dynamique de l’ouvrage et de détecter les évolutions pouvant indiquer un phénomène de fatigue ou une modification du comportement structurel.

Présentation

Le suivi vibratoire des ponts et passerelles repose sur l’installation de capteurs permettant de mesurer les vibrations et les mouvements dynamiques de la structure. Ces capteurs sont généralement positionnés sur des points stratégiques tels que le tablier, les poutres principales, les appuis ou les éléments porteurs de l’ouvrage.

Les instruments utilisés incluent principalement des accéléromètres permettant de mesurer les vibrations et la réponse dynamique de la structure. Dans certains cas, des capteurs de déplacement ou des jauges de contrainte peuvent également être installés afin de compléter l’analyse du comportement structurel.

Les données collectées sont enregistrées par un système d’acquisition puis transmises vers une plateforme de monitoring permettant leur visualisation et leur analyse. L’étude de ces données permet notamment d’identifier les fréquences propres de la structure, d’analyser les amplitudes vibratoires et de suivre l’évolution des sollicitations pouvant entraîner des phénomènes de fatigue.

Le monitoring vibratoire constitue ainsi un outil précieux pour les gestionnaires d’infrastructures, permettant d’améliorer la compréhension du comportement dynamique des ouvrages, de détecter d’éventuelles anomalies et d’optimiser les stratégies d’inspection et de maintenance.

Architecture

Architecture et principe de fonctionnement

Dans le cadre du suivi vibratoire et de l’analyse de fatigue des ponts et passerelles, une architecture dédiée basée sur des capteurs accélérométriques haute sensibilité permet de caractériser précisément le comportement dynamique des ouvrages.


Instrumentation vibratoire – Acquisition haute fréquence

Cette architecture repose exclusivement sur l’utilisation d’accéléromètres déployés sur des zones stratégiques de l’ouvrage (tablier, piles, haubans, appuis), afin de mesurer en continu les vibrations induites par le trafic, le vent ou d’autres sollicitations dynamiques.

Les capteurs sont raccordés à un système d’acquisition centralisé de type PMI-LOGGER-HF, spécialement conçu pour les mesures à haute fréquence. Cette configuration permet d’enregistrer des signaux dynamiques avec une grande précision temporelle, indispensable pour l’analyse modale, la détection d’événements et l’évaluation de la fatigue structurelle.

Cette solution permet :

  • une mesure précise des vibrations sur plusieurs points de l’ouvrage
  • une acquisition haute fréquence adaptée aux phénomènes dynamiques
  • une synchronisation des données entre capteurs
  • une analyse fine du comportement structurel

Les données collectées sont enregistrées localement puis transmises vers la plateforme PMI-CLOUD pour archivage, visualisation et post-traitement avancé.


Exploitation des données et analyse de fatigue

L’exploitation des données vibratoires permet d’identifier les fréquences propres de la structure, de suivre leur évolution dans le temps et de détecter toute modification du comportement dynamique pouvant traduire une dégradation de l’ouvrage.

Cette approche est particulièrement adaptée pour :

  • l’analyse modale des structures
  • la détection d’anomalies ou d’endommagements
  • le suivi de l’impact du trafic ou des charges dynamiques
  • l’évaluation de la fatigue et de la durée de vie des ouvrages

Les données sont accessibles via une interface web ou intégrables dans les outils du client via API, permettant une exploitation avancée et personnalisée.


Une solution dédiée aux ouvrages dynamiques

Cette architecture constitue une solution robuste et performante pour le monitoring vibratoire des ponts et passerelles, offrant un niveau de précision élevé et une capacité d’analyse adaptée aux enjeux de sécurité et de durabilité des infrastructures.

Plateforme de visualisation des données proposée par PM instrumentation :

Avantages

  • Mesure précise des vibrations et sollicitations dynamiques
  • Acquisition haute fréquence adaptée aux phénomènes rapides
  • Analyse modale des structures (fréquences propres, modes)
  • Détection précoce des anomalies et changements de comportement
  • Suivi de la fatigue structurelle dans le temps
  • Synchronisation des mesures sur plusieurs points de l’ouvrage
  • Données exploitables pour l’optimisation de la maintenance
  • Aide à la prise de décision pour la sécurité et la durabilité des structures
  • Intégration avec PMI-CLOUD et API pour analyses avancées

Configurateur

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