Management of structures over their life cycle - Transversal approach from modeling to decision-making
Gestion des ouvrages d'art sur leur cycle de vie - Approche transversale de la modélisation à la prise de décision
Résumé
This thesis presents a synthesis of the research activities I conducted at LCPC between 2008 and 2011 and then at IFSTTAR since 2011, in the areas of life cycle analysis of structures, structural health surveillance and Vulnerability and structural robustness.
Ce mémoire présente une synthèse des activités de recherche que j'ai menées au LCPC entre 2008 et 2011 puis à l'IFSTTAR depuis 2011, dans les domaines de l'analyse de cycle de vie des ouvrages, de la surveillance de santé structurale et de la vulnérabilité et de la robustesse structurale. Le vieillissement des patrimoines d'ouvrages, la maintenance et la gestion des structures forment l'un des challenges du 21ème siècle. Identifiée au cours du siècle précédent, cette problématique doit conduire à revoir notre manière de penser, nos méthodologies et notre capacité à intégrer de nouvelles technologies en faisant émerger de nouveaux paradigmes dans nos démarches et procédures existantes. Bien que des progrès et des avancées certaines aient été réalisés dans les domaines de la construction, de la gestion et de la surveillance des structures, l'intégration de chacun de ces domaines dans une démarche globale reste encore un chantier de recherche. L'enjeu majeur de cette démarche est de proposer une réponse pertinente à la complexité décisionnelle. La complexité provient de différents aspects propres à ce type de décision ; elle est multi-échelle (système/réseau, parc, ouvrage, etc.), multicritère, multi-acteur, multi-temporel, incertaine (présence de risques, information incomplète, méconnaissance, etc.), repose sur des données très hétérogènes (qualitative, quantitative) et peut se réÎler parfois subjective (dimension politique). Dans ce contexte, j'ai été chargé en 2008 de mener une activité de recherche sur l'analyse économique, sociétale et environnementale du cycle de vie des ouvrages d'art avec pour objectif de développer des méthodologies de gestion optimisée des parcs d'ouvrages. Cette prise de fonction a fait suite à des études spécialisées en méthodes scientifiques avancées à l'École Nationale des Travaux Publics de l'État, des études en génie civil (Master recherche à l'école doctorale MEGA) et un doctorat en Structure et Matériaux à l'Université Paris-Est sur la performance des réseaux d'ouvrages d'art et la détermination des stratégies de gestion optimales. Le démarrage de ces activités s'est appuyé en outre sur un postdoctorat de huit mois (de décembre 2008 à juillet 2009) effectué à Lehigh University, en Pennsylvanie aux USA afin d'élargir les connaissances des méthodes et outils relatifs à l'analyse des coûts de cycles de vie et de l'intégration des stratégies de surveillance de santé structurale dans la gestion des ouvrages d'art. J'ai ensuite été en charge, au sein du Laboratoire Sécurité et Durabilité des Ouvrages d'Art (SDOA), de diverses activités de recherche en lien avec la gestion des ouvrages d'art, à travers diverses coopérations scientifiques ou techniques au niveau national et international. L'ambition étant de participer à l'élaboration des bases d'un corps de doctrine méthodologique et d'applications français dans le domaine des structures de génie civil, reposant sur l'analyse des risques structuraux en phase de conception et de service.
Cette ambition se traduit par différents thèmes de recherche et de développement regroupés dans trois axes d'étude principaux qui structurent les quatre chapitres du mémoire de recherche : - l'analyse économique, environnementale, sociétale, performantielle et l'optimisation des stratégies de conception/gestion sur le cycle de vie des structures (chapitres 1 et 2), - la surveillance de santé structurale (chapitre 3),
- la prise en compte du risque structural et la caractérisation de la robustesse structurale des ouvrages (chapitre 4).
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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