Nouveau style d’architecture de pont en arc façonné par la nature

Nouveau style d'architecture de pont en arc façonné par la nature

Une maquette d’une arche à contrainte constante sur le campus de l’Université de Warwick. Crédit : Université de Warwick

Un nouveau style de ponts en arc plus robustes que jamais et inspirés de la nature a été trouvé par un chercheur de l’Université de Warwick.

Le professeur émérite Wanda Lewis de la School of Engineering de l’Université de Warwick a utilisé le principe de contrainte constante pour façonner des ponts en arc soumis à une charge permanente, c’est-à-dire. leur propre poids.

Le concept des ponts en arc a été exploré dans l’article “Constant stress arches and their design space”, publié dans la revue Actes de la Royal Society A.

Une contrainte constante est observée dans les objets de mise en forme naturelle tels que les arbres, les coquillages ou les os, car ce sont des objets bien connus pour être hautement optimisés en termes de rapport résistance/masse élevé.

En utilisant un processus de conception par rétro-ingénierie dans lequel la forme d’une structure est déterminée par un processus de recherche de forme, un arc à contrainte constante est présenté. Il s’agit d’une forme sans moment, ce qui signifie qu’elle répond à la charge permanente de la manière la plus simple possible en générant uniquement une contrainte axiale sans action de flexion, et une valeur constante de contrainte que la section transversale peut supporter.

Bien que les arcs à contrainte constante puissent présenter un défi de construction, en raison de leur section continuellement variée et du haut niveau de précision requis dans la fabrication, leur simple réponse au chargement a le potentiel de résoudre les problèmes de durabilité et de durabilité auxquels sont confrontées nos futures infrastructures.

Nouveau style d'architecture de pont en arc façonné par la nature

Un modèle d’arc à contrainte constante. Crédit : Université de Warwick

Le professeur Wanda Lewis de la School of Engineering de l’Université de Warwick commente :

“Au cours des trente dernières années, j’ai recherché comment créer des structures robustes plus solides que jamais en utilisant la recherche de formes et en appliquant une contrainte constante inspirée des formes trouvées dans la nature.

“Le nouveau type de style de pont en arc est donc non seulement solide, mais une formation naturelle présentant un nouveau style d’architecture.”

Des travaux supplémentaires seront menés pour étudier la stabilité des arcs et proposer des niveaux appropriés de contrainte constante, afin que les arcs ne dépassent pas leurs limites de résistance de conception lorsqu’ils sont soumis à la charge ultime ou deviennent trop lourds lorsque la valeur de contrainte choisie est trop faible.


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Plus d’information:
Wanda J. Lewis, Arcs à contraintes constantes et leur espace de conception, Actes de la Royal Society A: Sciences mathématiques, physiques et de l’ingénieur (2022). DOI : 10.1098 / rspa.2021.0428

Fourni par l’Université de Warwick

Citation: Nouveau style d’architecture de pont en arc façonné par la nature (18 janvier 2022) récupéré le 18 janvier 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-01-style-arch-bridge-architecture-nature.html

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