Treillis de pont
La résonance ou la fatigue, le flambement, la torsion, les ondes sismiques et les catastrophes naturelles peuvent stresser les ponts en treillis de diverses manières.
Flambage
Le flambage est une instabilité causée par l’application d’une force qui entraîne une défaillance de l’élément. Si une force de compression extrême vient à bout de la résistance de la structure, elle compromet la résistance du pont de sorte que les éléments verticaux sont affaiblis et se froissent au fur et à mesure du flambage. En outre, les éléments horizontaux peuvent s’étirer jusqu’au point où ils s’enclenchent.
Fissuration par fatigue
La résonance crée des ondes stationnaires qui se déplacent d’avant en arrière à travers la poutre, entraînant une flexion des éléments horizontaux vers le haut et vers le bas. La friction provoque une accumulation de chaleur dans les composants lorsqu’ils s’affaiblissent, se fissurent et s’étirent jusqu’à ce qu’ils se cassent. En raison de la redondance intégrée à la conception de la structure en treillis, un élément défaillant ne provoquera pas de défaillance de l’ensemble de la structure car les composants restants absorbent la force; cependant, cela affaiblit le pont. Lorsque des flexions répétées se produisent aux nœuds où les éléments se rencontrent, les plaques de gousset peuvent se fissurer, provoquant une défaillance des joints de treillis.
Forces sismiques
La construction de ponts en treillis offre peu de résistance aux ondes sismiques résultant de tremblements de terre ou d’éruptions volcaniques lorsqu’elles traversent le sol, entraînant un mouvement dans trois directions: horizontale, verticale et d’un côté à l’autre. Les ingénieurs en transport modernisent de nombreux ponts en treillis plus anciens dans le but de les rendre plus stables lors d’un événement sismique. C’est une tâche difficile car l’âge des ponts et les méthodes de construction employées au moment de leur construction variaient pour les ponts individuels. Plutôt que de détruire des structures et de reconstruire à un coût prohibitif, les ingénieurs doivent évaluer chaque pont sur une base individuelle.
Torsion
Bien que les conceptions de pont en treillis permettent au vent de souffler à travers la structure en offrant peu de résistance en raison des zones ouvertes entre les éléments, les vents violents et les ouragans peuvent produire des forces de torsion qui tordent la structure. La torsion est une déformation de la structure causée par la torsion d’une extrémité tandis que l’autre reste immobile.