Analyse numérique de la stabilité dune voie ferrée soumise a l’action de grandes charge statique et dynamique (model de charge 71 /UIC)

Abstract

De nos jours la densité, la rapidité et la fiabilité des réseaux ferroviaires sont des indicateurs indiscutables du développement du transport public dans un Pays. La modernisation des trains (TGV), qui devient de plus en plus rapide ainsi que la croissance de la fréquence du trafic ferroviaire, provoque inévitablement des dégradations importantes au niveau de la superstructure et de l’infrastructure de la voie, plus prononcées que pour les voies classiques. Ces dégradations sont généralement liées aux chargements importants de nature combinée (statiques et dynamiques) ce qui provoque la fatigue prématurée de la voie et l'instabilité de toute la structure de la voie. La nature compliquée du chargement de la voie due au passage des trains reste un axe majeur d'investigation pour une meilleure approche de conception, II est donc nécessaire d’étudier l’effet des charges statiques et dynamiques sur l’instabilité des voies ferrées en raison des contraintes et des déformations causées par ces grandes charges. Le but de ce travail est de comprendre le comportement de la voie sous l’action des charges ‘normalisées’ proposées par l’UIC (Union International des Chemins de Fer). Ce modèle de chargement, appelé UIC 71, est intégré dans la présente analyse dans un modelé numérique non linéaire bidimensionnel développé en utilisant le Logiciel Plaxis, validé par un modèle de référence, en tenant compte de la géométrie, des conditions aux limites, du type et rhéologie des matériaux ainsi que du modèle de chargement type 71. Les résultats de l’analyse effectuée confirment la bonne qualité de la simulation numérique du comportement de la voie sous l’action du chargement UIC 71, obtenus en utilisant le modèle numérique proposé. Les résultats en termes de répartitions des charges et déplacement dues aux effets statiques est dynamique du chargement UIC 71, et leur effet sur la stabilité de la voie sont discutés.