Abstract :
[en] This work is about the identification of damage on sluices in Havré. A thorough study being already carried out on intermediate and downstream sluices, this report is about the upstream sluice. It is a miter gate on which several damage were noticed in 2004. Indeed, it shows some cracks, a door panel is twisted and some supports of knocker are worn. The origin of this damage is not found out yet. The goal of this work is so to determine the load cases that caused the listed damage. Therefore, the structure and the loads are modeled within the finite elements software Ansys. The analyse shows that, when the sluice is closed and withstands the hydrostatic pressure, the internal efforts are much lower than the resistance of the sluice. Contrariwise, stress peaks appear during opening and closing phases. Moreover, these peaks are located on weldings. A verification to fatigue shows that the life expectancy under normal maneuver loads is about 20 years while this sluice is being working for 40 years. The main load during the maneuvers is due the variation of water level either side of the sluice. This variation is taken equal to 10 cm in documents, but measures shows it can be greater. The twisting is certainly due to a blocking of the sluice during an opening and an oversizing of the cylinder. Eventually, the wear of knocker is due to maladjustment. Following this identification of damage, some proposition of reinforcement are proposed to increase the life expectancy up to 50 years. The modifications of the structure are related to the position of weldings, to sheet thickness, to the geometry of connections between cross rails and munions and to an increase of the steel grade.
[fr] Ce travail porte sur l'identification des dommages sur les portes de l'écluse de Havré. Une étude approfondie des portes intermédiaire et aval ayant déjà été menée, ce travail porte sur la porte amont. Il s'agit d'une porte busquée sur laquelle plusieurs dommages ont été observés en 2004. Elle présente en effet des fissures, un vantail est vrillé et certains appuis de heurtoirs sont usés. L'origine de ces dégradations n'a pas pu être identifiée jusqu'à présent. L'objectif de ce travail est donc de déterminer les cas de charge qui ont mené aux dommages cités. Pour cela, la structure et les charges sont modélisées à l'aide du logiciel aux éléments finis Ansys. L'analyse montre que, lorsque la porte est fermée et reprend la pression hydrostatique de l'eau, les efforts internes sont bien plus faibles que la résistance de la porte. Par contre, des pics de contrainte apparaissent lors des phases d'ouverture et de fermeture de la porte. De plus, ces pics se situent au droit de soudures. Une vérification à la fatigue permet de calculer que la durée de vie estimée de la porte, sous charges traditionnelles de manœuvre, est de 20 ans alors que cette porte est en place depuis 40 ans. La charge principale lors de manœuvres de la porte est due à la variation du niveau de l'eau de part et d'autre de la porte. Cette variation est prise égale à10 cm dans la littérature, mais des mesures indiquent qu'elle peut être plus élevée. Le vrillage de la porte est, lui, certainement dû à un blocage de la porte lors d'une ouverture et d'un sur-dimensionnement du vérin. Finalement, l'usure d'appuis de heurtoirs est due à un mauvais réglage. Suite à l'identification de la cause des dommages, des propositions de renforcement de la porte sont données afin de porter la durée de vie estimée de la porte a 50 ans. Les modifications de la structure portent sur la position des soudures, les épaisseurs des tôles, la géométrie des raccordements entre aiguilles et traverses ainsi qu'une augmentation de la nuance d'acier à utiliser.
