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Patent Searching and Data


Title:
VISCOELASTIC DAMPING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/091870
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a damping device (100) for damping relative movements between a stay and a structural element of a civil engineering construction, comprising: - a viscoelastic first damping system (110) for damping a first relative movement component, - a second damping system (120) in series with the viscoelastic first damping system and for damping a second relative movement component.

Inventors:
ANNAN RACHID (CH)
Application Number:
PCT/EP2014/078584
Publication Date:
June 25, 2015
Filing Date:
December 18, 2014
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Assignee:
VSL INT AG (CH)
International Classes:
E01D19/00; E01D19/16; F16F7/08; F16F7/09
Foreign References:
JP2000136508A2000-05-16
FR2664920A11992-01-24
FR2854217A12004-10-29
JPH0396506A1991-04-22
Other References:
See also references of EP 3084077A1
Attorney, Agent or Firm:
P&TS SA (CH)
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Claims:
Revendications

1 . Dispositif d'amortissement viscoélastique permettant d'amortir les déplacements relatifs entre un hauban (20) et un élément structurel (30) d'un ouvrage de génie civil, comprenant : un premier système d'amortissement (1 10) agissant principalement pour amortir une première composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel (30), un deuxième système d'amortissement (120) agissant principalement pour amortir une deuxième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel, le premier système d'amortissement (1 10) et le deuxième système d'amortissements (120) étant placés en série, au moins un des systèmes d'amortissement (1 10, 120) comprenant un fluide amortissant viscoélastique.

2. Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, dans lequel le premier système d'amortissement (1 10) comporte un premier élément fixe par rapport au hauban (20), un deuxième élément apte à se déplacer en translation par rapport au premier élément selon une direction

perpendiculaire au hauban, et un dit fluide amortissant viscoélastique entre le premier et le deuxième élément,

ladite première composante de déplacement relatif étant constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel.

3. Dispositif d'amortissement selon la revendication 2, dans lequel ledit deuxième élément est constitué par un cylindre, dans lequel ledit premier élément est constitué par un piston coulissant dans ledit cylindre, et dans lequel ledit fluide amortissant viscoélastique est disposé de manière à s'opposer au déplacement dudit piston dans ledit cylindre.

4. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième système d'amortissement (120) comporte un troisième élément, un quatrième élément apte pivoter par rapport au troisième élément autour d'un axe de rotation (R) sensiblement parallèle au hauban, et un dit fluide amortissant viscoélastique entre le troisième et le quatrième élément,

ladite deuxième composante de déplacement relatif étant constituée par une deuxième translation selon une troisième direction (Y)

perpendiculaire au hauban et différente de la première direction (X). 5. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième système d'amortissement (1 10) est lié par une

articulation pivotante (140) au premier système d'amortissement.

6. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le premier système d'amortissement (1 10) est lié par une première articulation pivotante (300) audit élément structurel (30),

et dans lequel le deuxième système d'amortissement (120) comporte une extrémité liée par une deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30), et une deuxième extrémité liée par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, de manière à exercer une force s'opposant à la rotation du premier système d'amortissement (1 10).

7. Dispositif d'amortissement selon la revendication 6, le deuxième système d'amortissement (120) comportant deux ensembles piston (120A)-cylindre (120B),

le premier ensemble piston-cylindre comportant un cylindre (120B) lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston (120A) lié par une dite deuxième articulation pivotante (150) audit élément structurel (30) d'un premier côté de la première articulation pivotante (300) ;

le deuxième ensemble piston-cylindre comportant un cylindre (120B) lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston (120A) lié par une dite deuxième articulation pivotante (150) audit élément structurel (30) de l'autre côté de la première articulation pivotante (300).

8. Dispositif d'amortissement selon la revendication 6, le deuxième système d'amortissement (120) comportant deux ensembles piston (120A)-cylindre (120B),

le premier ensemble piston-cylindre comportant un piston lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un cylindre lié par une dite deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30) d'un premier côté de la première articulation pivotante (300) ;

le deuxième ensemble piston-cylindre comportant un piston lié par une troisième articulation pivotante (140) à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un cylindre lié par une dite deuxième articulation pivotante (1 50) audit élément structurel (30) de l'autre côté de la première articulation pivotante (300).

9. Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 4 ou 6 à 8, ladite deuxième composante de déplacement relatif étant projetée dans ledit dispositif selon ladite rotation, ladite rotation étant effectuée autour d'un axe (R) sensiblement parallèle à la deuxième direction (Z). 10. Dispositif d'amortissement (100) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième système

d'amortissement permettant d'amortir une troisième composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel (30) dans lequel le premier système d'amortissement (1 10), le deuxième système d'amortissement (120) et le troisième système d'amortissement sont placés en série, et dans lequel la troisième composante de déplacement relatif est différente de la première composante de déplacement relatif et de la deuxième composante de déplacement relatif.

1 1 . Dispositif d'amortissement (100) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le deuxième système d'amortissement comporte deux ensembles pistons-cylindres en triangle.

12. Ouvrage de génie civil comprenant un hauban (20) et un élément structurel (30) supporté par ledit hauban, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'amortissement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 13. Ouvrage de génie civil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément structurel (30) est une fondation, ou un tablier de pont ou une toiture suspendue.

Description:
DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT VISCOELASTIQUE

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne le domaine du génie civil. En particulier, la présente invention concerne un dispositif et un procédé d'amortissement visqueux permettant d'amortir les déplacements relatifs, et en particulier les oscillations, entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage.

[0002] Plus particulièrement, mais de façon non limitative, la présente invention concerne un dispositif et un procédé d'amortissement des vibrations de câbles d'un ouvrage de construction, tels que les haubans d'un pont, d'une toiture, de passerelle suspendue, d'éléments structurels potentiellement soumis à des vibrations ou à des déplacements de grande amplitude ou tout autre ouvrage suspendu.

Etat de la technique

[0003] Dans les ouvrages de génie civil, différents éléments structurels sont fréquemment soumis à des déplacements relatifs, par exemple des mouvements relatifs ou des vibrations relatives.

[0004] Il est connu d'amortir de tels déplacements relatifs par des moyens viscoélastiques ou par des moyens agissant par frottement ou friction.

[0005] Ainsi, par exemple le document FR 2 664 920 propose un dispositif d'amortissement des vibrations d'un hauban de pont. Ce dispositif agit de façon viscoélastique et met en œuvre un poteau rigide monté en un point intermédiaire de sa longueur dans une embase fixe, da façon à pouvoir osciller autour de ce point dans toutes les directions. Les

déplacements du pied du poteau sont amortis par exemple au moyen d'éléments viscoélastiques. L'amplitude des mouvements qui peut être amortie est limitée par l'embase au niveau du pied du poteau. Ce dispositif ne permet pas d'absorber des déplacements de grande amplitude dans toutes les directions.

[0006] Le document EP1035350 décrit un autre type de dispositif d'amortissement, formant un amortisseur interne fonctionnant par friction, dans lequel on amortit les mouvements d'oscillations transversaux d'un câble. Cependant, cette solution ne permet pas au sein du même dispositif d'amortissement d'amortir plusieurs composantes d'un mouvement relatif de grande amplitude entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage. [0007] FR2751673 décrit un autre dispositif comprenant un anneau élastique ou viscoélastique pour amortir les vibrations d'un câble. Ce dispositif est uniquement adapté à l'amortissement de vibrations de faible amplitude dans un plan perpendiculaire au câble.

[0008] FR2631407 concerne des perfectionnements aux dispositifs pour amortir les vibrations des haubans, et met en œuvre un organe annulaire monté sur un tronçon du hauban. Un coussin en une pâte ou graisse sous pression remplit la cavité annulaire. Une structure rigide relie l'organe annulaire à une fondation. A nouveau, ce dispositif ne convient pas à l'amortissement de déplacements de grande amplitude selon des directions quelconques.

[0009] Il arrive que les différents éléments structurels d'un ouvrage se déplacent l'un par rapport à l'autre selon différentes composantes, par exemple par translation selon deux ou trois directions, ou par rotation autour de deux axes, ou selon une combinaison de déplacements

linéairement indépendants. Par exemple, les haubans d'un pont se déplacent parfois selon une première direction orthogonale au hauban et dirigée vers l'élément structurel soutenu par le hauban, par exemple la travée d'un pont, et selon une autre direction perpendiculaire à la première direction et au hauban. Des déplacements de moindre amplitude dans le sens du hauban peuvent par exemple résulter de dilatations. Certains éléments structurels subissent aussi des rotations par rapport à d'autres éléments structurels du même ouvrage.

[0010] Les dispositifs d'amortissement existants sont cependant peu adaptés à l'amortissement de tels déplacements complexes selon plusieurs composantes.

Bref résumé de l'invention

[0011] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'amortissement exempt des limitations des dispositifs connus, et

permettant d'amortir des déplacements selon différentes composantes entre un premier élément structurel et un deuxième élément structurel d'un ouvrage.

[0012] Un autre but de l'invention est de permettre de s'accommoder de déplacements de petites et/ou de grandes amplitudes pour chacune des composantes d'un déplacement complexe, avec un amortissement qui peut être choisi indépendamment pour chacune de ces composantes

élémentaires.

[0013] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un dispositif d'amortissement viscoélastique permettant d'amortir les déplacements relatifs entre un hauban et un élément structurel d'un ouvrage de génie civil, comprenant : un premier système d'amortissement agissant principalement pour amortir une première composante de déplacement relatif entre ledit hauban (20) et ledit élément structurel, un deuxième système d'amortissement agissant principalement pour amortir une deuxième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel, le premier système d'amortissement et le deuxième système d'amortissements étant placés en série, au moins un des systèmes d'amortissement comprenant un élément amortissant viscoélastique. [0014] Dans cette demande, deux systèmes d'amortissement sont considérés comme placés en série si la première extrémité d'un système est liée à un point fixe par rapport à la première extrémité de l'autre système, et si la deuxième extrémité du premier système est liée à un point dont on souhaite amortir les déplacements par rapport à la deuxième extrémité du deuxième système. En d'autres termes, le dispositif comporte un point intermédiaire lié au hauban par au moins un premier système

d'amortissement, et lié à l'élément structurel par au moins un deuxième système d'amortissement ; le point intermédiaire est susceptible de se déplacer de manière amortie à la fois par rapport au hauban et par rapport à l'élément structurel.

[0015] L'invention concerne en particulier un dispositif dans lequel une première extrémité du premier système et une première extrémité du deuxième système sont liées l'une à l'autre par une liaison fixe ou

pivotante, dans laquelle une deuxième extrémité du premier système d'amortissement est liée par une liaison fixe ou pivotante à un hauban, et dans lequel la deuxième extrémité du deuxième système est liée par une liaison fixe ou pivotante à un élément structurel, par exemple à une fondation ou un tablier de pont.

[0016] Le premier système d'amortissement peut comporter un premier élément fixe ou pivotant par rapport au hauban, un deuxième élément apte à se déplacer en translation par rapport au premier élément selon une direction perpendiculaire au hauban, et un fluide amortissant

viscoélastique entre le premier et le deuxième élément. La première composante de déplacement relatif est alors constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre le hauban et l'élément structurel. [0017] Le deuxième élément du premier système d'amortissement peut être constitué par un cylindre. Le premier élément du premier système d'amortissement peut être constitué par un piston coulissant dans ledit cylindre. Le fluide amortissant viscoélastique peut être disposé de manière à s'opposer au déplacement dudit piston dans ledit cylindre. Il est possible d'inverser la position du cylindre et du piston, c'est-à-dire de lier le cylindre au hauban par une liaison fixe ou rotative.

[0018] Le deuxième système d'amortissement peut comporter un troisième élément et un quatrième élément apte à se déplacer en rotation par rapport au deuxième élément autour d'un axe de rotation

sensiblement parallèle au hauban. Un dit fluide amortissant viscoélastique peut être prévu entre le troisième et le quatrième élément. La deuxième composante de déplacement relatif peut alors être constituée par une deuxième translation selon une troisième direction, dans un plan

perpendiculaire au hauban, et différente de la première direction.

[0019] Le deuxième système d'amortissement peut être lié par une articulation pivotante au premier système d'amortissement.

[0020] Le premier système d'amortissement peut être lié par une première articulation pivotante à l'élément structurel. Le deuxième système d'amortissement peut comporter une extrémité liée par une deuxième articulation pivotante à l'élément structurel, et une deuxième extrémité liée par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, de manière à exercer une force s'opposant à la rotation du premier système d'amortissement. [0021] Le deuxième système d'amortissement peut comporter deux ensembles piston-cylindre, qui peuvent par exemple être disposés en parallèle ou en triangle. Dans ce mode de réalisation, le premier ensemble piston-cylindre comporte un cylindre lié par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston lié par une dite deuxième articulation pivotante audit élément structurel d'un premier côté de la première articulation pivotante. Le deuxième ensemble piston-cylindre comporte un cylindre lié par une troisième articulation pivotante à un point intermédiaire du premier système d'amortissement, et un piston lié par une dite deuxième

articulation pivotante audit élément structurel de l'autre côté de la première articulation pivotante.

[0022] La deuxième composante de déplacement relatif peut être projetée dans ledit dispositif selon une rotation, par exemple une rotation autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction du hauban.

[0023] Un troisième système d'amortissement peut être prévu pour amortir une troisième composante de déplacement relatif entre ledit hauban et ledit élément structurel. Dans ce cas, le premier système d'amortissement, le deuxième système d'amortissement et le troisième système d'amortissement sont placés en série. La troisième composante de déplacement relatif est différente de la première composante de

déplacement relatif et de la deuxième composante de déplacement relatif.

[0024] L'invention concerne également un ouvrage de génie civil comprenant un hauban et un élément structurel supporté par ledit hauban, comportant au moins un dispositif d'amortissement tel que décrit.

[0025] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de permettre de traiter de façon indépendante chaque

composante du déplacement relatif et donc chaque type d'oscillation correspondante.

[0026] Les différentes composantes du déplacement à amortir peuvent être des composantes de déplacement selon différents axes, par exemple des translations et/ou des rotations selon différents axes.

[0027] La première composante de déplacement relatif peut être constituée par une première translation selon une première direction (X) s'étendant entre le premier élément structurel et le deuxième élément structurel. [0028] La deuxième composante de déplacement relatif peut être constituée par une deuxième translation selon une troisième direction (Y) différente de la première direction.

[0029] La troisième direction peut être sensiblement orthogonale à la première direction (X) et à une deuxième direction (Z) tangente au premier élément structurel.

[0030] En addition, les différentes composantes du déplacement à amortir peuvent être des composantes de déplacement selon différentes fréquences. Par exemple, un premier système d'amortissement peut être optimisé pour l'amortissement de déplacements à basse fréquence tandis qu'un autre système d'amortissement peut être optimisé pour

l'amortissement de déplacements à plus hautes fréquences, par exemple de vibrations.

[0031] De manière avantageuse, l'amortissement des déplacements suivant la première composante (resp. deuxième composante) grâce au premier (resp. deuxième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la deuxième composante

(respectivement première composante) par le deuxième (resp. premier) dispositif d'amortissement en série.

Dans le cas de la présence d'un troisième système d'amortissement, avantageusement, l'amortissement des déplacements suivant la troisième composante (resp. deuxième composante) grâce au troisième (resp.

deuxième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la deuxième composante (respectivement troisième composante) par le deuxième (resp. troisième) dispositif d'amortissement en série.

Egalement, dans ce cas, avantageusement, l'amortissement des

déplacements suivant la première composante (resp. troisième composante) grâce au premier (resp. troisième) dispositif d'amortissement n'influence pas l'amortissement des déplacements selon la troisième composante (respectivement première) par le troisième (resp. premier) dispositif d'amortissement en série. [0032] Chaque système d'amortissement permet de préférence un déplacement relatif de grande amplitude le long ou autour d'un seul axe. Par exemple, le premier système d'amortissement permet une translation de grande amplitude le long de l'axe X, tandis que le deuxième système d'amortissement permet une rotation de grande amplitude autour de l'axe Z. Une translation est considérée de grande amplitude lorsqu'elle dépasse par exemple 300 mm. Une rotation est considérée comme de grande amplitude lorsqu'elle dépasse par exemple 5°, de préférence 10°. Les translations et ou rotations selon ces axes principaux sont amorties grâce aux fluides viscoélastiques.

[0033] Tous les systèmes d'amortissement peuvent comporter un fluide viscoélastique pour amortir les déplacements entre deux éléments mobiles. Alternativement, le dispositif peut comporter la mise en série d'au moins un système d'amortissement viscoélastique avec au moins un système d'amortissement basé sur la friction entre deux éléments mobiles.

[0034] Au moins un des systèmes d'amortissement peut être constitué par deux éléments systèmes viscoélastiques en parallèle ou en triangle.

[0035] En outre, chaque système d'amortissement comporte

avantageusement des éléments de guidage qui permettent aux pièces en déplacement relatif de se déplacer l'une par rapport à l'autre, et qui autorisent de préférence en outre des déplacements de faible magnitude le long ou autour d'au moins un axe différent de l'axe principal. Par exemple, les éléments de guidage du premier système d'amortissement peuvent autoriser des translations de faible amplitude le long de l'axe Y, ou des rotations de faible amplitude autour de l'axe Z. Un déplacement de moins de 10 millimètres, ou une rotation de moins de 1 °, sont par exemple considérés comme des déplacements de faible amplitude. Ces degrés de liberté supplémentaire limitent les contraintes sur les composants du système en fonction de l'amortissement désiré. [0036] Selon une disposition préférentielle, la première composante de déplacement est un mouvement de translation selon une première direction (X) s'étendant entre le premier élément structurel et le deuxième élément structurel.

[0037] Selon une autre disposition préférentielle, adoptée seule ou en combinaison avec la disposition précédente, la deuxième composante de déplacement relatif est un mouvement de translation suivant une deuxième direction (Y). En présence de ces deux dispositions

préférentielles, de préférence, la deuxième direction (Y) est orthogonale à la première direction (X). Avantageusement, cette deuxième direction (Y) est sensiblement orthogonale à la direction longitudinale du hauban. [0038] L'un des avantages de la solution de l'invention est de permettre d'amortir des mouvements relatifs complexes, c'est-à-dire des mouvements comprenant plusieurs composantes, par un seul dispositif monté entre un hauban et un élément structurel. On évite ainsi le recours à plusieurs dispositifs distincts qui nécessitent un montage plus long et un

encombrement qui peut s'avérer problématique dans certaines

configurations d'ouvrages.

[0039] Le choix du matériau viscoélastique employé d'une part au sein du premier système d'amortissement et d'autre part au sein du deuxième système d'amortissement permet de déterminer l'amplitude de

l'amortissement de la composante du mouvement relatif considérée. De cette façon, il est donc possible de déterminer les caractéristiques de fonctionnement du premier (deuxième) système d'amortissement, telles que la plage de valeur en intensité, en fréquence et/ou en énergie du déplacement relatif traité par ce premier (deuxième) système

d'amortissement.

[0040] Dans un ouvrage de génie civil, le hauban peut être par exemple un câble sous tension fixé en un point d'ancrage à l'élément structurel.

[0041] Ainsi, par exemple, dans un tel ouvrage de génie civil, l'élément structurel peut être une fondation, ou un tablier de pont ou un élément de structure solidaire d'un tablier de pont, ou un élément de toiture

suspendue ou élément de structure solidaire d'une toiture suspendue.

Brève description des figures

[0042] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles : la figure 1 illustre un premier mode de réalisation de l'invention représentant un dispositif d'amortissement en perspective,

la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention en perspective.

Description détaillée d'exemples de modes de réalisation [0043] Comme on le voit sur la figure 1 , le dispositif d'amortissement 100 selon le premier mode de réalisation est monté dans cet exemple entre un câble 20 ou hauban et un élément structurel 30, par exemple une fondation, une dalle, le tablier d'un pont suspendu ou bien une pièce montée solidaire d'un tel tablier. Le hauban peut être lié à un pylône (non représenté).

[0044] Au niveau du hauban 20, le dispositif d'amortissement 100 est monté par exemple par un manchon 101 enserrant le hauban 20 en formant un premier point d'ancrage A1 . Le manchon 101 est lié au hauban. Le dispositif d'amortissement est donc lié au hauban, et peut ainsi être fixe par rapport au hauban, apte à coulisser longitudinalement le long de ce hauban, ou encore apte à pivoter par rapport à ce hauban, par exemple autour de l'axe Z tangentiel au hauban ou d'un axe X ou Y perpendiculaire au hauban.

[0045] Au niveau de l'élément structurel 30, le dispositif

d'amortissement 100 est monté par exemple par une patte de montage 102 soudée ou rivetée à l'élément structurel 30 en formant un deuxième point d'ancrage A2. Une liaison pivotante à l'élément structurel 30 peut aussi être envisagée.

[0046] Le dispositif d'amortissement 100 relie donc le premier point d'ancrage A1 au deuxième point d'ancrage A2 selon une première direction X correspondant à la direction longitudinal ou direction principale du dispositif d'amortissement 100. Dans cet agencement, une deuxième direction (Z) est définie par le hauban 20, et est orthogonale à la première direction (X). On définit également une troisième direction (Y)

orthogonale à la première direction (X) et à la deuxième direction (Z). En pratique, le plan (X, Y) contenant la première direction (X) et la troisième direction (Y), correspond au plan normal à la tangente du hauban 20 au point A1 . Typiquement, le hauban est soumis à des mouvements de plus grande amplitude dans ce plan X-Y que selon la deuxième direction (Z).

[0047] Dans ce premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif d'amortissement 100 se compose d'un premier système

d'amortissement 1 10 situé dans la portion du dispositif d'amortissement 100 adjacente au hauban 20 (partie haute dispositif d'amortissement 100 sur la figure 1 ) et d'un deuxième système d'amortissement 120 situé dans la portion du dispositif d'amortissement 100 adjacente à l'élément structurel 30 (partie basse du dispositif d'amortissement 100 sur la figure 1 ). Comme il sera exposé en détail ci-après, le premier système d'amortissement 1 10 permet ici d'absorber et d'amortir la composante de translation entre le hauban 20 et l'élément structurel 30 selon la première direction X, par exemple des déplacements lents ou des oscillations selon l'axe X. [0048] Le deuxième système d'amortissement 120 permet quant à lui d'absorber et d'amortir les déplacements du câble selon l'axe Y, en les projetant sous forme de rotation autour de l'axe Z d'une pièce

intermédiaire 103 par rapport au reste de l'ensemble 120. Ce deuxième système d'amortissement permet également d'amortir des déplacements relatifs lents ou des vibrations à plus haute fréquence. [0049] La pièce intermédiaire 103 est donc apte à se déplacer à la fois par rapport au hauban 20 et par rapport à l'élément structurel 30. Cette pièce intermédiaire constitue une première extrémité de chacun des deux systèmes d'amortissement 1 10, 120, qui sont donc placés en série. [0050] Dans cet exemple, la pièce intermédiaire 103 est commune au premier système d'amortissement 1 10 et au deuxième système

d'amortissement 120 qu'elle relie.

[0051] La pièce intermédiaire 103 peut constituer par exemple un élément de type piston apte à coulisser le long de l'axe X dans un élément de type cylindre du premier système d'amortissement 1 10. Un fluide viscoélastique dans ce cylindre, par exemple un gel ou une huile sous pression, s'oppose à ce déplacement en amortissant ainsi les déplacements du hauban selon l'axe X. La force d'amortissement est générée par des pertes visqueuses lorsque le fluide est forcé à se déplacer par un passage de section calibrée lors du déplacement du piston. La course du piston peut être par exemple de 50 à 1000 mm afin d'amortir des déplacements de grande amplitude. La force d'amortissement maximale peut être par exemple comprise entre 1 kN et 200 kN.

[0052] La pièce intermédiaire 103 peut aussi constituer un piston du deuxième système d'amortissement 120, apte à pivoter autour de l'axe R sensiblement parallèle à Z dans un cylindre ou une embase à l'intérieur du système 120, par exemple de la manière indiquée dans le document FR 2 664 920. De la même façon que dans le premier système

d'amortissement, un fluide viscoélastique dans ce cylindre s'oppose aux déplacements de ce piston et amortit ainsi les rotations du deuxième système d'amortissement autour de l'axe R, et donc les translations du hauban le long de l'axe Y.

[0053] Il est aussi possible de prévoir deux systèmes d'amortissement 1 10, 120 en série qui utilisent deux pistons distincts plutôt qu'une pièce commune 103. Par ailleurs, il est possible d'inverser la position du cylindre et du piston dans l'un des systèmes d'amortissement, ou dans les deux systèmes d'amortissement. Par exemple, le premier système d'amortissement pourrait comporter un piston lié au hauban 20 et un cylindre lié au point intermédiaire 103. Le deuxième système

d'amortissement pourrait comporter un piston lié à l'élément structurel 30 et un cylindre lié au point intermédiaire 103. Les deux systèmes

d'amortissement 100, 1 10 peuvent être liés entre eux par une liaison articulée, par exemple un pivot.

[0054] Des éléments de guidage non représentés peuvent être prévus pour permettre à la pièce intermédiaire 103 un déplacement relatif par rapport au hauban 20 qui n'est pas purement constitué par une translation selon l'axe X ; une translation d'amplitude limitée selon l'axe Y, voire une rotation d'angle limité autour de l'axe Z, sont possibles.

[0055] De la même façon, des moyens de guidage de la pièce

intermédiaire 103 par rapport à l'élément structurel 30 permettent une liberté limitée de translation et/ou de rotation de la pièce intermédiaire 103 par rapport à l'élément structurel 30.

[0056] Grâce à ces éléments de guidage au niveau de chaque

articulation, les composantes de déplacement de mouvement du hauban 20 relativement à l'élément structurel 30 qui ne doivent pas être amorties sont laissées libre ou restreintes par des liaisons mécaniques de faible raideur. Typiquement, la force, respectivement le couple, nécessaire pour un déplacement selon un axe autre que celui qui doit être amorti est de l'ordre de 1 à 1 5% de la force, respectivement du couple, nécessaire à un déplacement de 3 à 500 mm, ou de 1 ° à 1 5°, selon la direction amortie. [0057] Avec un tel agencement, le dispositif d'amortissement 100 selon l'invention peut accepter des mouvements de translation selon l'axe X de grande amplitude alors que les amortisseurs externes à friction connus sont utilisables jusqu'à des valeurs de mouvements selon l'axe X de l'ordre 50°mm (millimètres) au-delà et en deçà de la position moyenne. Ainsi, le dispositif d'amortissement 100 selon l'invention permet d'amortir un mouvement vertical du câble 20 au-delà de 50°mm, par exemple jusqu'à 500°mm, même jusqu'à 700 mm ou jusqu'à 1000°mm, voire au-delà.

[0058] Avec un tel agencement, le dispositif d'amortissement 100 peut en outre accepter des mouvements de rotation de la pièce intermédiaire 103 selon l'axe R avec un angle de valeur suffisante pour compenser de grandes amplitudes de déplacement du hauban selon la deuxième direction Y. Dans un exemple, l'angle de rotation maximal est de l'ordre de +-1 5° par rapport à la position moyenne, soit un débattement angulaire de 30°. Selon la longueur des composants, ce débattement permet de compenser une composante de translation du câble selon la deuxième direction de l'ordre de -°500°mm à + 500°mm ). Des angles de 10° (débattement angulaire de 20°), de 25° (débattement angulaire de 50°)°, voire jusqu'à 30°

(débattement angulaire de 60°) peuvent aussi être considérés, de même que des amplitudes maximales différentes selon la direction par rapport à la position de repos.

[0059] On comprend que le mouvement de déplacement du hauban 20 peut être décomposé en trois mouvements élémentaires de translation, respectivement selon la première direction X, la deuxième direction Z et la troisième direction Y. Les mouvements de rotation du hauban sont généralement beaucoup plus faibles et peuvent généralement être négligés. Les trois composantes de translation, et les éventuelles

composantes de rotation, sont amorties grâce aux trois composantes du mouvement autorisées respectivement par le premier système

d'amortissement (composante en translation selon la première direction X), le deuxième système d'amortissement (composante en rotation autour l'axe R pour compenser le mouvement élémentaire selon la troisième direction Y). Ainsi, la composante de translation en X du câble est amortie

essentiellement par le premier système d'amortissement, tandis que la composante de translation en Y (perpendiculaire à X et au câble) est amortie essentiellement par le deuxième système d'amortissement. La composante de translation en Z du câble est généralement nettement plus faible que les composantes en X et en Y. [0060] Le dispositif d'amortissement décrit ci-dessus comporte donc un premier élément 1 13 solidairement lié au premier élément structurel 20, un deuxième élément 123 solidairement lié au deuxième élément structurel 30, et une pièce intermédiaire 103 apte à translater selon un axe linéaire par rapport au premier élément 1 13, et apte à pivoter autour d'un axe par rapport au deuxième élément 123. Des moyens de guidage de la pièce intermédiaire 103 par rapport au premier élément 1 13 permettent une liberté limitée de translation selon l'axe Y et/ou Z et/ou de rotation de la pièce intermédiaire 103 par rapport au premier élément 1 13. [0061] La pièce intermédiaire peut aussi être remplacée par différents composants assemblés ou articulés entre eux.

[0062] Des degrés de liberté supplémentaires peuvent être prévus. Par exemple, le premier système d'amortissement 1 10 peut être libre en rotation et/ou en translation par rapport au hauban 20. De la même façon, le deuxième système d'amortissement 120 peut être libre en rotation et/ou en translation par rapport à l'élément structurel 30. Des systèmes

d'amortissement supplémentaires peuvent être montés en série avec les premiers ou deuxièmes systèmes d'amortissement 1 10, 120, afin d'amortir d'autres composantes de déplacements. Des systèmes d'amortissement en parallèles avec n'importe lequel des premiers ou deuxièmes systèmes d'amortissement 1 10, 120 peuvent aussi être considérés en cas de forces ou de couples importants.

[0063] On se tourne maintenant vers un second mode de réalisation illustré de façon schématique sur la figure 2. Ce dispositif d'amortissement 1 10 reprend certaines dispositions du dispositif d'amortissement 1 10 de sorte que les éléments communs à ces deux modes de réalisation portent des signes de référence identiques.

[0064] Dans ce mode de réalisation, le premier système d'amortissement 1 10 est constitué par un amortisseur viscoélastique lié par une liaison articulée 160 à un manchon 101 monté sur le hauban 20. Ce premier système d'amortissement 1 10 s'étend le long de l'axe X perpendiculaire à la tangente du hauban dans la direction du l'élément structurel 30. Il permet donc d'amortir les déplacements et vibration du hauban 20 selon cet axe X. Dans l'exemple illustré, le premier système d'amortissement comporte un ensemble piston-cylindre viscoélastique avec un piston 1 10A lié à

l'articulation 160 et un cylindre 1 10B lié de manière articulée par la liaison 300 à l'élément structurel 30. Il est aussi possible d'inverser cette disposition et de lier le cylindre au hauban en plaçant le piston du côté de l'élément structurel 30. Par ailleurs, il est possible de prévoir un premier système d'amortissement 1 10 sans liaison articulée avec l'élément structurel 30. [0065] Le deuxième système d'amortissement 120 comporte dans cet exemple deux ensembles pistons-cylindres montés en triangle. Une extrémité de chaque ensemble piston cylindre 120 est liée de manière articulée via l'articulation pivotante 140 à la bride 170 montée sur un point intermédiaire du premier système d'amortissement, par exemple près de l'extrémité du cylindre 1 10B du côté piston 1 10A. L'autre extrémité de cet ensemble est liée de manière articulée via l'articulation pivotante 150 à l'élément structurel 30. Dans cet exemple, un des ensembles pistons- cylindres 120 est monté sur l'élément structurel 30 d'un côté de

l'articulation 300 alors que l'autre ensemble piston-cylindre 120 est monté sur l'élément structurel 30 de l'autre côté de l'articulation 300 ; la

disposition forme donc un triangle. Dans l'exemple illustré, les deux ensembles pistons cylindres 120 sont montés avec le piston 120A du côté de l'élément structurel 30 et le cylindre 120B du côté de la bride 170 ; il est cependant possible d'inverser cette structure. [0066] Le premier système d'amortissement 1 10 peut donc pivoter autour de l'articulation 300 de manière à suivre les déplacements du hauban selon l'axe Y (l'axe Y étant perpendiculaire au hauban et à l'axe longitudinal X). Le deuxième système d'amortissement 120 permet d'amortir ces déplacements. En effet, les rotations du premier système d'amortissement 1 10 provoquent une compression d'un des ensembles pistons-cylindres 120 et une extension de l'autre ensemble, auxquelles s'opposent les fluides viscoélastiques dans les cylindres 120B. [0067] Il est aussi possible dans le cadre de l'invention de prévoir un troisième système d'amortissement, par exemple au niveau de la liaison articulée entre le premier système d'amortissement 1 10 et le manchon 101 .

[0068] La présente invention porte également sur un ouvrage de génie civil avec un hauban 20 qui est monté sur l'élément structurel 30 à l'emplacement d'un point d'ancrage, le dispositif d'amortissement 100 étant monté entre ledit hauban 20 et l'élément structurel 30 de façon éloignée dudit point d'ancrage précité. Ce type d'agencement correspond à un amortisseur dit « amortisseur externe » par opposition à d'autres types d'amortisseurs, dits « amortisseurs interne » faisant partie intégrante du hauban ou concentriques autour de ce hauban, comme dans le document EP1035350.

Numéros de référence employés sur les figures

20 Hauban

30 Elément structurel (fondation)

X Première direction

Z Deuxième direction

Y Troisième direction

101 Manchon

1 10 Premier système d'amortissement

1 10A Piston du premier système d'amortissement

1 10B Cylindre du premier système d'amortissement

120 Deuxième système d'amortissement

120A Piston du deuxième système d'amortissement

120B Cylindre du deuxième système d'amortissement

130 Troisième système d'amortissement

131 Axe de rotation selon Y (axe matériel)

140 Troisième articulation pivotante

1 50 Deuxième articulation pivotante

160 Liaison articulée sur le manchon

170 Bride

300 Première articulation pivotante