Les Actions du vent :

    Pendant longtemps, les ponts suspendus sont restés sensibles au vent, ce qui limita leur utilisation et leur portée. En effet, même si l'essentiel de leur structure ( les câbles ) est invisible , elle a pourtant une résistance notoire au vent. De plus, un tablier suspendu oscille facilement.

    Les ponts suspendus sont en fait victimes de phénomènes de résonance et d'amplification des oscillations du tablier, en fonction de la fréquence des rafales de vent.

Le vent exerce une force plus ou moins importante sur le tablier, très exposé à cette contrainte, en fonction de son amplitude.

On lie deux types de force à ce phénomène:

Ces forces entraînent des oscillations du tablier et du pont.

On dit que les oscillations peuvent se faire à une ou deux dimensions:

Si les oscillations se font à une dimension, seule la force de portance est en action, elles se font donc à la verticale.

Si les oscillations se font à deux dimensions, les forces de traînées et de portance agissent: le tablier se déplace donc en longueur et en largeur.

Cela entraîne divers types de déformations:

     De nos jours les savants ont étudié ces actions et on peut, par calcul, déterminer les caractéristiques des oscillations et construire le pont suivant ces informations.

 Les contraintes sismiques  :

     Les séismes provoquent des oscillations sur le tablier et sur le pont dans son ensemble.

    Pour repérer les zones à risques, il est nécessaire d’utiliser les ressources historiques afin d’élargir la fenêtre d’observation. En effet pour tenter de prévoir les catastrophes naturelles et en limiter les effets, cultiver la mémoire de ces événements est encore le plus sûr outil à la disposition des hommes. Ceci constitue une étude macroscopique du phénomène, à partir de toutes ces données on peut déterminer la fréquence, la période des événements sismiques.

    Le problème est alors de savoir si tous les événements ont été pris en compte : les secousses de faibles importances, les séismes dans des zones désertes, ainsi que ceux qui sont imperceptibles et qui par conséquent ne sont pas répertoriés font que, même dans une zone dite sans risque, il est possible qu’un séisme majeur se produise

     Pour la construction du pont on doit alors étudier l'activité sismique dans la région. Des informations nous sont alors données par des accélérogrammes: ce sont des graphiques qui représentent l'évolution de l'accélération au cours du temps, en g/sec. L’étude de l’accélérogramme permet d’accéder à la période des oscillations du sol et leurs amplitudes maximales. On définit ainsi les limites supérieures auxquelles devront résister les bâtiments en cas de séisme. Ces limites sont déterminées par les spectres de réponses obtenus en considérant un grand nombre d’oscillateurs élastiques linéaires caractérisés par leurs masses et leurs raideurs et dont les périodes propres balaient une plage de valeurs courantes dans les structures de génie civil.

 Le cas du pont de Tacoma :

     Le 7 novembre 1940, a approximativement 11 h 00, le premier pont suspendu de Tacoma Narrows s’effondra a cause des vibrations dues au vent. Situé  près de la ville de Tacoma dans l’état de Washington, le pont avait seulement été ouvert que depuis quelques mois.

    Les vents n'étaient pourtant pas très forts (65 km.h environ ) , le pont a commencé à se balancer de plus en plus, tordant le tablier et les câbles. Certains câbles ont alors cédés, laissant tomber des parties entières de tablier. L'ouvrage a en fait été victime d 'un phénomène de résonance : les rafales de vent avaient une fréquence proches de la fréquence propre du pont, et celui-ci entrant en résonance, a subi des oscillations qui peuvent paraître disproportionnées par rapport à leur cause 

    Cet accident a provoqué l'arrêt des constructions de ponts suspendus et les ingénieurs se sont alors intéressés aux différents moyens de combattre les effets du vents.

Torsion de la partie centrale du tablier	Au maximum de la torsion le côté droit se situait 8,5 m au dessus du côté gauche.	600 m du tablier se décrochent
Vue de la rive est après le désastre	Vue après la catastrophe	Détail des dégâts occasionnés aux câbles et aux attaches
Détails des dégâts du tablier.

   

    Les solutions :

    Pour les câbles suspendus à câbles porteurs, la solution consiste à mettre en place sous le tablier une structure métallique qui rigidifie l'ensemble et répartit le poids sur les différentes suspentes, tout en présentant une forme avec une faible prise au vent : un treillis métallique résistant à la fois en flexion et en torsion qui distribue les charges dynamiques concentrées sur une longueur considérable du câble.

    Une autre solutions consiste à  donner au tablier un profil d'aile inversée (ex : Pont de Normandie ) : en cas de vent, le tablier exerce une force vers le bas plus importante que son poids au lieu de se soulever et de retomber, ce qui détériore les câbles et la solidité de la structure.

    De même, les câbles peuvent être entourés d'une gaine spéciale profilée pour limiter leur traînée.