Calcul de stabilité du CNIT

par J.-P. Deveaud, Cerema*, membre de Code_Aster ProNet

Dans le cadre des études du prolongement de la ligne E (EOLE) du RER francilien jusqu’à La Défense, il est envisagé de construire une gare nouvelle sous le CNIT (Centre des Nouvelles Industries et Technologies). Une mission a été confiée à LCPC expert et au Sétra* afin d’étudier la stabilité de cette structure sous l’effet des éventuels mouvements induits par les travaux de construction.

Le bâtiment est constitué d’une voûte auto-portante en béton armé de 22500 mètres carrés pour seulement 6 centimètres d’épaisseur et 218 mètres de portée constituant un record du monde. Cette voûte repose sur 3 culées de béton de 84 tonnes reliées entre elles par 44 tirants de câbles d’acier.

Figure 1 : Carte postale du CNIT dans les années soixante-dix	Figure 2 : Le CNIT en 2005, la dalle piétonne recouvre environ un tiers de la hauteur (© David Monniaux / Wikimedia Commons, CC-by-3.0)

C’est dans ce cadre que le Sétra a réalisé un modèle éléments finis de la structure du CNIT avec Code_Aster afin d’évaluer sa sensibilité aux déplacements éventuels qu’il pourrait y avoir pendant les travaux.

Figure 3 : Géométrie de la structure	Figure 4 : Visualisation des contraintes sous poids propre

Des éléments surfaciques de type coque (COQUE_3D) sont utilisés pour représenter les parties minces de la structure comme la coque supérieure et la coque inférieure de la voûte tandis que des éléments volumiques servent à modéliser les pièces massives comme les culées. Le calcul réalisé est un calcul de type élastique linéaire. Le modèle comporte 74694 éléments et 215360 nœuds.

Figure 5 : Visualisation des contraintes sous une variation uniforme de température dans la coque supérieure et dans la coque inférieure

*Au 1er janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema : Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement