Vidéo : Les ponts

Les romains et les chinois l’avaient bien compris. Pour contrôler leur vaste empire et le défendre, il faut des routes, pour pouvoir se déplacer rapidement, et des ponts, pour franchir les obstacles.

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Une simple dalle de pierre permet d’enjamber une courte distance, mais le poids de la roche impose d’importantes forces de compression et de tension (…)

Pour une portée de plus de 2m, les architectes de l’antiquité réalisent des ponts en arc.

Leur forme caractéristique permet de distribuer le poids du centre (…) vers les rives, où se trouvent les culées.

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Pour construire un tel pont, une structure provisoire en bois, appelé « cintre », est positionnée à l’emplacement exact de la voûte. Des blocs de pierre parfaitement taillés sont montés les uns sur les autres. La clé de voûte est placée en dernière pour assurer la cohésion de l’ensemble et le cintre peut être retiré.

Les ponts en arc sont très solides car la pierre résiste bien aux forces de compression. Il faut cependant que l’espace autour de la voûte soit rempli.

Beaucoup de ces anciens ouvrages sont encore en service de nos jours.

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Pour traverser de grandes distances, Il est possible de multiplier les arcs, mais les nombreuses piles du pont constituent alors une entrave à la navigation.

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Il faut attendre l’invention et la maîtrise de nouveaux matériaux pour envisager de nouvelles structures de ponts.

Au moment de la révolution industrielle, des ponts en fer et en fonte apparaîssent.

Mais ce sont des matériaux trop coûteux.

Avec l’acier et le béton, les ingénieurs en génie-civil du 19e et du 20e siècle réalisent des avancées majeures :

Des piles en béton résistent très bien à la compression. (…)

Les câbles en acier résistent à la tension. (..)

Il est d’ailleurs possible de combiner les avantages de ces deux matériaux en réalisant du béton armé. (…)

Avec des structures métalliques en treillis il est maintenant possible de faire plus léger et plus robuste.

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Toutes ces évolutions associées à la puissance de calcul de l’outil informatique permettent de simuler puis construire de véritables prouesses technologiques.