Pourquoi le pont américain s'est effondré rapidement lorsqu'un train de marchandises l'a heurté

La conception du pont Francis Scott Key des années 1970 n'était peut-être pas suffisamment solide pour le protéger de la force de l'impact d'un gros porte-conteneurs.

Un cargo géant s'est écrasé sur le pont Francis Scott Key à Baltimore, dans le Maryland, le 26 mars, faisant plusieurs disparus et provoquant d'importantes perturbations économiques et sociales. Selon l'Independent , de nombreuses questions subsistent quant à la collision, notamment pourquoi le navire a heurté le pont directement et pourquoi celui-ci s'est effondré si rapidement après l'accident. Les experts estiment qu'il est peut-être trop tôt pour déterminer précisément ce qui s'est passé lors de la collision et de l'effondrement qui a suivi. Ils soulignent toutefois que les ponts de ce type sont particulièrement bien construits et offrent une telle protection contre les collisions, et que la force nécessaire pour provoquer l'effondrement est énorme.

Des ponts se sont effondrés suite à des collisions avec des navires par le passé. Entre 1960 et 2015, 35 ponts majeurs se sont effondrés suite à des collisions avec des navires, selon Toby Mottram, chercheur à l'Université de Warwick. Ce risque réel a conduit à la construction de ponts modernes résistants aux collisions. Les ingénieurs ont élaboré une série d'exigences et de mesures de sécurité pour garantir la stabilité des ponts en cas de collision.

Les grands ponts enjambant des voies navigables nécessitent une protection de leurs piliers et de leurs supports. Cette protection peut prendre de nombreuses formes, explique Robert Benaim, concepteur de ponts et chercheur à la Royal Academy of Engineering. « Il peut s'agir d'une protection structurelle, comme l'insertion de structures en acier sur le fond marin pour arrêter ou détourner les navires. Il peut aussi s'agir d'îles artificielles pour les grands navires, afin qu'ils ne s'approchent jamais des piliers », précise Benaim.

Le pont Francis Scott Key est relativement moderne ; les experts pensent donc qu'il a été construit en anticipant un éventuel impact sur les piliers. Ces derniers sont essentiels, car toute défaillance structurelle à cet endroit, notamment au centre, pourrait entraîner l'effondrement de l'ensemble du pont. Selon Lee Cunningham, professeur associé de génie des structures à l'Université de Manchester, la masse et la vitesse du train sont les principaux facteurs déterminant l'ampleur de l'impact. De même, la direction de l'impact est un facteur important, calculé en fonction de l'emplacement de la voie de circulation.

Dans le cas du pont Francis Scott Key, sa conception dans les années 1970 n'a peut-être pas pris en compte la taille et la puissance colossales des navires actuels. Le cargo qui a percuté le pont, le Dali, était gigantesque – 300 mètres de long et 48 mètres de large – transportant une charge colossale et se déplaçant à une vitesse inconnue. Il est concevable, explique Mottram, que les piles du pont n'aient pas été conçues pour résister à une collision de l'ampleur d'un navire moderne, puisque des navires comme le Dali ne traversaient pas le port de Baltimore à l'époque. Si le pont de Baltimore Key répondait aux normes de sécurité et aux réglementations de conception des années 1970, il n'était peut-être pas doté des protections nécessaires pour gérer les mouvements des navires actuels.

Cependant, le professeur Mottram a également souligné que la technologie du pont n'était pas la seule à avoir échoué à empêcher la collision. « Le système de navigation aurait dû empêcher le train de percuter le pont », a-t-il déclaré. Selon lui, la priorité de l'enquête devrait être de déterminer pourquoi la technologie n'a pas fonctionné sur le train.

Ce qui est frappant dans la vidéo de l'accident, c'est la rapidité avec laquelle le pont s'est effondré. Dès qu'il a commencé à fléchir, il s'est complètement effondré. Cela s'explique en partie par le fait que la structure était un pont à poutres en treillis continues, constitué de longues poutres en acier s'étendant sur trois travées principales, plutôt que de multiples sections de liaison au pied du pont.

Une collision avec un grand navire comme le Dali dépasse largement la charge nominale supportée par les longs piliers coniques en béton qui soutiennent la structure en treillis. Une fois les piliers détruits, toute la structure en treillis s'effondre très rapidement, explique Andrew Barr, doctorant au département de génie civil et structurel de l'Université de Sheffield.

« Il s'agit d'un exemple de ce que les ingénieurs appellent un effondrement en cascade, où la défaillance d'un élément structurel entraîne celle d'un élément adjacent, incapable de supporter la nouvelle charge. Dans ce cas, l'effondrement de la pile a provoqué le flambage et la chute de la section non soutenue de la poutre à treillis. Comme il s'agit d'une poutre à treillis continue, la charge est redistribuée. La poutre à treillis pivote autour de la pile restante comme une bascule, soulevant temporairement la travée nord avant que la tension ne provoque son effondrement. Il en résulte que la poutre à treillis entière s'effondre dans l'eau », a déclaré Barr.

An Khang (selon Independent )

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