La semaine dernière, nous avons analysé l'évolution de la technique dans les premiers ponts à haubans. Aujourd'hui, nous décrivons l'histoire des premiers ponts suspendus, en remontant jusqu'à leurs origines et en couvrant leur développement jusqu'à nos jours. En effet, comment évoluer la technique pont suspendu ? C'est la question.
Les premiers ponts suspendus : les ponts caténaires
Donner le premier pont suspendu de l'histoire semble impossible ; la grande majorité de ces structures se sont effondrées et n'ont pas réussi à atteindre le présent.
Malgré cela, il est reconnu qu'à l'époque primitive (XII° siècle), les premiers ponts suspendus répertoriés avaient les mêmes caractéristiques. Il s'agissait des "ponts caténaires", qui abondaient en Amérique du Sud et en Asie, et dont les éléments structurels étaient constitués de cordes en fibres naturelles fortement tressées. Leur nom est dû au fait qu'une fois mis en service, ces ponts ont adopté l'aspect naturel de la caténaire (forme qui acquiert un élément linéaire lorsqu'elle est soumise uniquement à son propre poids).
Parmi les passerelles décrites, la plus connue est celle qui repose à 36 mètres de hauteur sur la rivière Apurimac dans la ville de Cúzco (Pérou), dont la lumière atteint 45 mètres de long (Image ci-dessus).
technique pont suspendu : l'utilisation de chaînes
L'étape suivante de cette évolution est donnée par le changement du matériel utilisé. Des projets de ponts suspendus en chaîne ont été développés en Chine, atteignant jusqu'à 100 mètres de portée entre leurs piles, comme le montrent diverses illustrations.
De cette façon, avec l'autorisation des premiers ponts caténaires, on atteint ce qui est considéré comme le premier pont suspendu à chaînes des temps modernes. Il s'agit du pont sur Jacob's Creek (Pennsylvanie), conçu par l'ingénieur américain James Finley, inauguré en 1801 avec une portée de 21 mètres.
Par la suite, en raison de son succès, J. Finley a décidé de breveter son système de chaînes lors de la conception du pont de Newburyport, grâce auquel il a été possible d'atteindre 74 mètres de lumière, chiffre déjà considérable pour l'année 1810.
Les ponts décrits ci-dessus avaient un tablier constitué de planches de bois, qui n'offraient pas la rigidité nécessaire pour résister aux vibrations et aux déformations.
Dès que ces projets ont été publiés, l'intention de construire leurs nouveaux ponts grâce à ce système en chaîne s'est répandue en Europe et en Amérique.
Ainsi, le premier pont suspendu à chaînes construit en Europe remonte à 1817, l'œuvre de John et Thomas Smith. Situé en Écosse, le Dryburgh Bridge mesurait 79 mètres de long entre deux piles.
Technique pont suspendu : l'introduction de poutres métalliques
Trois ans plus tard, l'ingénieur Samuel Brown a introduit une amélioration dans ce type de construction en raidissant le tablier avec des poutres métalliques sur le pont de l'Union, où une portée de 137 mètres est atteinte.
Entre-temps, l'ingénierie se développait à pas de géant, permettant de dépasser continuellement les records de luminosité dans une portée suspendue. Un bon exemple est le Pont de la Caille en France, qui en 1839 a atteint une portée de 182 mètres.
Il est maintenant intéressant de noter que la courbure générée par les câbles principaux devient de plus en plus importante au fil des ans. Par exemple, sur le premier pont James Finley, les câbles se trouvent sous le niveau du pont (au milieu de la travée), alors que sur les derniers ponts, ils se trouvent toujours au-dessus du niveau du pont. Cela indique une meilleure compréhension de la technique et des calculs plus précis.
Entre-temps, un concours avait été lancé entre l'Europe et les États-Unis pour savoir qui construirait le pont le plus long, le plus mince et le plus sûr. C'est pourquoi on peut dire que vers 1850, l'"âge d'or" des ponts suspendus a commencé.
Le pont Brookling (inauguré en 1883 par John A. Roebling, avec 486 mètres de portée) ou le Golden Gate Bridge, conçu par L. B. Strauss, qui atteint 1280 mètres de portée depuis son ouverture en 1937, sont de bons exemples de cette étape de redécouverte.
Il convient de mentionner que ce dernier était le plus grand représentant de cette époque. Notez que le rapport entre le bord et la lumière de la planche est minimal, ce qui crée un bel effet esthétique. Mais tout n'est pas positif dans ce type de méga-construction : plus elle augmentait l'élancement, plus elle posait des problèmes de rigidité insuffisante.
C'est ainsi que nous sommes arrivés, en 1940, au fameux effondrement du pont Tacoma-Narrows, que nous avons déjà expliqué dans notre Blog. A partir de cet événement historique, la manière de concevoir ces ponts a été reconsidérée, en redonnant plus de rigidité au panneau à grands treillis par lequel passent les lignes de chemin de fer. Avec l'incroyable développement du génie civil, des ponts suspendus ont été conçus pour atteindre jusqu'à 3 000 mètres de lumière dans leur portée principale, comme le pont sur le détroit de Messine.