Mise à jour de variables aléatoires à partir des données d'instrumentations pour le calcul en fiabilité de structures portuaires

par Humberto Yáñez-Godoy

Thèse de doctorat en Science de l'ingénieur, génie civil, mécanique

Sous la direction de Franck Schoefs.

Soutenue en 2008

à Nantes .


  • Résumé

    Ce travail de recherche porte sur l’évaluation de la fiabilité de structures portuaires. Les structures considérées sont des quais sur pieux. Le comportement de ces ouvrages présente de forts aléas notamment à cause des conditions de réalisation difficiles et des sollicitations (tempêtes) particulièrement sévères. Ce dernier point est abordé de manière classique à partir des modèles existants. Le mémoire se concentre essentiellement sur le premier point. On propose alors de recourir à des données d’instrumentation de ces structures. Un recensement des travaux publiés dans ce secteur a été réalisé et a abouti à une stratégie d’instrumentation originale de deux quais similaires en vue d’analyser leur comportement sous chargement horizontal. Pour cela des tirants d’ancrages ont été instrumentés et des capteurs piézométriques installés. Les mesures de trajectoires de champs stochastiques d’efforts ainsi obtenues sont exploitées à deux fins : la modélisation des efforts de remblai et la raideur des tirants. Pour cela, une analyse statistique comparée des efforts dans les deux quais, non exploités, est effectuée. Une modélisation probabiliste est alors proposée et une analyse inverse réalisée sur la base de modèles mécaniques. Dans cette phase le travail s’appuie sur l’identification de paramètres de lois de probabilité usuelles et sur l’identification de paramètres sur le chaos polynomial. Une estimation de la probabilité de défaillance, en considérant une fonction d’état de type performantielle, peut alors être réalisée soit de manière classique, par une méthode de Monte-Carlo, soit par la méthode des éléments finis stochastiques non intrusifs. La situation de calcul considérée combine le chargement de tempête hivernale avec un fort coefficient de marée.

  • Titre traduit

    Updating of random variables from data monitoring for reliability assessment of harbour structures


  • Résumé

    This research deals with the reliability assessment of harbour structures. The structures considered are pile-supported wharfs. The behaviour of these structures presents several hazards in particular because of the difficult conditions of building and extreme loadings (storms). This last point is approached in a classical way from existing models. This research dissertation concentrates primarily on the first point. We then propose to resort to monitoring data from these structures. A state of the art in monitoring of harbour structures was carried out and led to an original strategy of instrumentation of two similar wharfs in order to analyse their behaviour under horizontal loading. That’s why tie-rods were instrumented and piezometric sensors were installed. Measurements of trajectories of stochastic fields of loads obtained from monitoring aim to model both the embankment loadings and the tie-rods stiffness; a compared statistical analysis of the loads in the operational phase of the two wharfs is then carried out. A probabilistic modelling is then proposed and an inverse analysis is carried out on the basis of mechanical models. In this phase, the probabilistic approach is based on both the identification of parameters of classical laws of probability and on the identification of parameters on polynomial chaos. An assessment of the probability of failure, by considering a limit state performance criterion, can then be carried out either in a classical way by a method of Monte-Carlo or by a non-intrusive stochastic finite element method. Computation of reliability considers the combination of both loading winter storm and high coefficient tides

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-174

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008 NANT 2122
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