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102.1-R-106

Direction des Aménagements Hydrauliques RABAT

102.1-R-106 5.14

Conception et calcul

des barrages - voûte

présentation par Dr Ing. G. Lombardi le 11 novembre 1997 à Rabat

Fontvieille - Minusio, octobre 1997

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Conception et calcul des barrages-voûte

Table des matières page

1. 2.

INTRODUCTION CONCEPTION DES BARRAGES-VOÛTE 2.1 Rapportcouronnement - hauteur 2.2 Elancement de l'ouvrage 2.3 Forme des arcs 2.4 Goussets COMPORTEMENT STRUCTUREL DE LA VOÛTE 3.1 Forces internes 3.2 Contraintes 3.3 Fissures FONDATION DE LA VOÛTE 4.1 Effets statiques 4.2 Calcul des appuis CALCUL STATIQUE DE LA VOÛTE CAS DE CHARGE INTERACTIONS FONDATION-BARRAGE CONTRAINTES ADMISSIBLES MÉCANIQUE DE LA RUPTURE CONCLUSIONS

2 3 3 4 6 7 7 7 8 9 11 11 12 13 1517 17 19 21

3.

4.

5. 6. 7. 8. 9. 10.

Bibliographie Tableaux 1 - 5 Figures 1- 27

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1.

INTRODUCTION

Le mandat qui m’avait été confié était de vous entretenir des méthodes de calcul des barragesvoûte. Il m’a semblé toutefois opportun de prendre en compte également la notion de conception, et cela en me rappelant de l’adage souvent répété par le professeur AlfredStucky qui disait : “Un barrage mal conçu reste un barrage mal conçu, même s’il est bien calculé” et “un barrage bien conçu reste un barrage bien conçu, même s’il est mal calculé”. Il convient donc d’examiner conjointement les deux aspects dont j’ai dit en vue d’arriver à un barrage bien conçu et bien calculé.

Il faut toutefois se demander tout d’abord quel est le but des calculs structurelsque l’on est amené à conduire au sujet d’un barrage voûte et plus en général d’un barrage de quelque type que ce soit. Certains ont considéré qu’il s’agissait en premier lieu d’une formalité administrative parfois ennuyeuse et coûteuse à accomplir (Tableau 1). D’autres ne voient qu’un problème de sécurité en ce sens que les calculs permettent de vérifier, avec une marge de précision suffisante, lasécurité réelle du barrage envers certains types de défaillances. Mais il ne faut pas oublier que les calculs sont également un moyen d’améliorer l’économie de l’ouvrage tant pour ce qui est de sa construction que par la suite de son exploitation. Il s’ensuit que les calculs doivent permettre une amélioration de la conception de l’ouvrage ou un perfectionnement de sa forme, qui doivent conduire àun ouvrage sûr, mais également optimal du point de vue économique.

Une deuxième question qui se pose est celle du domaine concerné par les calculs. Celui-ci a varié dans le temps. Il était d’usage de n’examiner que le corps de l’ouvrage en considérant comme un de mes premiers employeurs l’affirmait toujours - que la fondation en rocher était pratiquement indéformable et de toute façon toujourssuffisamment résistante.

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Il est vrai qu’il pouvait alors encore choisir le site où implanter son barrage. Mais il y a longtemps que cela n’est plus le cas ! Il faut aujourd’hui construire l’ouvrage là où il sert et non là où il serait facile de le faire.

2.

CONCEPTION DES BARRAGES-VOÛTE

La conception d’un barrage voûte, comme d’ailleurs celle de tout autre ouvraged’art, est justement le fait de l’art de l’Ingénieur et l’on ne saurait vouloir trop restreindre sa liberté de conception par de nombreux règlements. Néanmoins il convient de se rendre compte qu’il existe un certain nombre de critères à respecter et des limites à ne pas dépasser, et cela dans les buts mentionnés ci-devant. C’est-à-dire d’éviter les problèmes, d’une part en garantissant sasécurité, et d’autre part en améliorant l’économie globale de l’ensemble de l’aménagement. Dans ce qui suit on mentionnera quelques-uns de ces critères.

2.1

Rapport couronnement - hauteur

Les barrages-voûte sont nés dans les vallées étroites. Par la suite on les a implantés dans des vallées de plus en plus larges, sans toutefois tenir toujours compte, comme il se doit, des questions que cette...
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