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N° 3

OSCILLATIONS DES TOURS DE PILARES

Par M. RIBIÈRE, Ingénieur en chef du Service central

des Phares et Balises.

Introduction. Les tours de phares oscillent d'une façon très sensible sous l'action intermittente du vent. L'intérêt qu'il y a à déterminer l'amplitude et la période de ces oscillations a été plusieurs fois signalé. Mais ces éléments caractéristiques n'ont jamais, à notre connaissance, été mesurés d'une façon précise et n'ont fait l'objet que d'appréciations fort discordantes. Nous nous sommes proposé de combler cette lacune par l'emploi, dans les principaux phares de France, d'appareils identiques, susceptibles de donner des résultats permettant d'utiles comparaisons.

Description de l'appareil et de son fonctionnement. L'appareil, construit par J. Richard, comprend (fig. 1):

1° Un support à trois vis calantes place à la partie supérieure du phare, sur le point dont on veut observer les déplacements. Ce support porte une glace fixe et un mouvement d'horlogerie qui fait mouvoir horizontalement, au-dessus de la glace, un curseur à la vitesse de deux millimètres par seconde.

2° Une glace indépendante reposant sur la glace fixe par l'intermédiaire de billes en acier. Sur la face supérieure de cette glace on pose des lames de verre enfumé destinées à recevoir la trace du style inscripteur.

Lorsqu'il y a oscillation du point sur lequel est placé l'appareil, le support est entraîné, mais la plaque supérieure reste immobile

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en vertu de son inertie ; par suite le style inscripteur y trace les oscillations du support.

Toutefois, pour qu'il en soit ainsi, il faut que l'horizontalité du support ne soit pas sensiblement altérée dans les oscillations, car une très petite inclinaison de la glace fixe met la glace indépendante en mouvement sous l'action de la gravité.

Cette condition est remplie sur la plupart des tours de phare, en raison de leur raideur. En présence d'oscillations assez fortes pour provoquer des déplacements de la plaque supérieure, on a pu, dans certains cas, y remédier par l'interposition de feuilles de papier collées soit sur les deux faces de portage des billes, soit seulement sur la face de la glace indépendante. Mais dans la presque totalité des cas on s'est passé de cet artifice et il a été nécessaire, au contraire, pour déceler des oscillations très faibles, d'employer des surfaces parfaitement polies, sur les deux glaces et sur les billes.

L'emploi de cet appareil dans un certain nombre de phares a donné successivement les résultats suivants :

1° Phare de La Coubre. La tour de La Coubre, construite en pierre calcaire de moyenne qualité et de petit appareil, est représentée par la fig. 25, pl. 1. Des séries très nombreuses d'oscillations qui y ont été relevées, nous avons extrait celles représentées par les fig. 2, 3, 4, 5, 6 (page 30), qui sont des agrandissements

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des déplacements réels. On remarque que les oscillations, parfois de forme assez rapprochée d'une sinusoïde, sont le plus souvent de forme irrégulière, et varient notablement d'une période à la suivante, ce qui peut s'expliquer soit par l'action discontinue et variable de rafales, soit par la superposition de vibrations diverses, soit par la flexibilité différente de la tour dans les divers azimuths, en conséquence des évidements que présente la tour suivant les axes des ouvertures.

L'oscillographe était placé sur la plateforme située au niveau de la galerie supérieure du phare. Les mesures ont été prises par de fortes tempêtes, de sorte qu'elles ont porté sur des déplacements

choisis parmi les plus grands, bien qu'on ne puisse être sûr d'avoir constaté des maximums. Néanmoins les déplacements n'ont pas dépassé 1mm,5 d'amplitude totale. La durée moyenne de la période a été de 0,70.

20 Phare des Baleines. La tour des Baleines, construite en pierre de taille calcaire de bonne qualité et de grand appareil, est représentée par la fig. 26, pl. 1.

Des séries d'oscillations qui y ont été relevées nous avons extrait celles représentées par les fig. 7, 8, 9, 10 (page 30).

On remarque, comme dans le cas précédent, la forme irrégulière des oscillations.

L'instrument était placé, comme à La Coubre, sur la plateforme correspondant à la galerie supérieure du phare. L'amplitude totale des déplacements y a atteint le même chiffre de 1mm,5. La durée moyenne de la période a été de 0s, 73.

3o Phare de Bar/leur. — La tour de Barfleur, construite en pierre de taille granitique de moyenne qualité et de grand appareil, est représentée par la fig. 27, pl. 1.

Parmi les séries d'oscillations qui y ont été relevées nous avons choisi celles représentées par les fig. 11, 12, 13, 14 (page 30).

Les oscillations, qui sont beaucoup plus faibles que dans les cas précédents, présentent encore des irrégularités.

L'instrument était placé au niveau de la galerie supérieure. L'amplitude totale des mouvements n'y a pas dépassé 0,8. La durée moyenne de la période a été de 09,83.

4o Phare de Planier, - La tour de Planier, construite en maconnerie brute de moellons calcaires de très bonne qualité, est représentée par la fig. 28, pl. 1. Elle est d'épaisseur plus grande et beaucoup plus rigide que les précédentes. Aussi les gardiens n'y ressentent-ils jamais les mouvements qu'on perçoit dans ces dernières en s'adossant simplement au soubassement en maçonnerie de la lanterne.

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