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Voici comment le pont Samuel-De Champlain résistera au verglas

À la surface de chaque hauban, il y a de minces nervures: des anneaux parallèles, espacés de 30 centimètres.

Photo : Radio-Canada

Dominique Forget

Les haubans qui soutiennent la travée principale du pont Samuel-De Champlain sont recouverts de minces nervures. Et ce n’est pas un hasard. Aussi petites soient-elles, elles ont un rôle crucial à jouer pour protéger les automobilistes du verglas.

Le point de mire du pont Samuel-De Champlain, c’est sa tour, haute de 170 mètres, et ses 60 haubans. Ces immenses câbles obliques soutiennent la travée principale, au-dessus de la voie maritime. Un détail beaucoup plus discret de la structure échappe aux regards, mais il est crucial.

À la surface de chaque hauban, il y a de minces nervures : des anneaux parallèles, espacés de 30 centimètres. Cette innovation – une première au monde – est issue des laboratoires du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). Elle doit éviter qu’en hiver, de gros blocs de glace ne se détachent des haubans et ne tombent sur les voitures.

Des bombes de glace

Les automobilistes de la région de Vancouver l’ont appris à leurs dépens : emprunter un pont à haubans en hiver peut comporter des risques.

En décembre 2012, le pont Port Mann était ouvert à la circulation depuis seulement quelques mois. En pleine tempête de neige et de verglas, les haubans du pont se sont mis à vibrer. Des plaques de glace se sont détachées des câbles et ont percuté les voitures. Les automobilistes les ont surnommés les « bombes de glace ».

Sur le pont Samuel-De Champlain, contrairement au pont Port Mann, les haubans ne passent pas au-dessus des voies de circulation. Ils s’élèvent à la verticale, de part et d’autre du corridor central.

Détail du pont Samuel-De Champlain

Les architectes ont pris soin de faire passer les haubans le long du pont et non au-dessus des voies de circulation.

Photo : Radio-Canada

D’autres mesures ont été prises pour éviter qu’un épisode comme celui de Port Mann ne se produise à Montréal. Les ingénieurs du pont Samuel-De Champlain ont collaboré avec des experts en aérodynamique du CNRC pour trouver des solutions.

« On a envisagé toutes sortes d’astuces », explique l’ingénieur Marwan Nader, qui a dirigé la conception du nouveau pont. « On a pensé à intégrer des éléments chauffants aux haubans pour faire fondre la glace au fur et à mesure, ou encore, à des chaînes métalliques qu’on ferait glisser le long des haubans pour casser la glace. Finalement, on a opté pour quelque chose de beaucoup plus simple : de minces nervures. »

L’équipe a fait des essais à échelle réduite. Les résultats se sont révélés prometteurs.

Tests en soufflerie

Pour commencer, les chercheurs ont épluché les données météorologiques des 55 dernières années dans la région de Montréal. Cela leur a permis de modéliser la forme de la glace qui risque de s’accumuler sur les haubans du pont Samuel-De Champlain.

« Selon la température et la direction du vent, la forme sera différente », explique Annick D’Auteuil, chercheuse en aérodynamique au CNRC. « En laboratoire, on essaie de voir quelles sont les formes de glace qui risquent de nuire à l’aérodynamique des câbles et de les mettre en mouvement. Notre objectif, c’est d’enrayer les vibrations. »

Détail du pont Samuel-De Champlain.

À la surface de chaque hauban, il y a de minces nervures : des anneaux parallèles, espacés de 30 centimètres.

Photo : Radio-Canada

À l’aide d’une imprimante 3D, les chercheurs ont reproduit les différentes formes de glace. Ils les ont placées sur des haubans à échelle réduite. Ces câbles équipés de faux verglas ont ensuite été mis dans une soufflerie.

Les chercheurs ont analysé de quelle façon les haubans ainsi englacés se comportaient lorsqu’ils étaient soumis à des vents de différentes vitesses, sous différents angles.

« On a réalisé qu’en plaçant de minces nervures à la surface des haubans, on arrivait à canaliser le flux du vent et à atténuer les vibrations », raconte Marwan Nader.

Ces nervures ont une deuxième fonction. Elles modifient la façon dont la glace s’accumule sur les haubans. « Les morceaux sont beaucoup plus petits, poursuit Marwan Nader. S’il y en a qui tombent sur votre voiture, un coup d’essuie-glaces suffira pour les enlever. »

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