Surface de reponse des efforts de houle dans le calcul de fiabilite des ouvrages

Response surface modelling of wave loads in structural reliability analysis

• Auteur / Autrice : Franck Schoefs
• Direction : Alain P. Grovel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Dans la problematique actuelle de requalification des structures petrolieres offshore a barres de type jacket, l'adoption d'une approche fiabiliste se revele opportune. La methodologie des surfaces de reponse a ete integree progressivement dans ce type d'analyse et fait aujourd'hui l'objet d'une utilisation plus large. Elle donne un cadre pour proposer des formulations explicites des variables de resistance, de sollicitation ainsi que des fonctions d'etat limite. Elle necessite la prise en compte de criteres specifiques au domaine etudie. On insiste en particulier sur l'importance de la comprehension des mecanismes physiques sous-jacents au phenomene etudie a partir de modeles de synthese. On presente dans ce memoire une construction originale de surfaces de reponse a l'aide d'operateurs matriciels agissant sur un champ vectoriel cinematique pour decrire les sollicitations dues a l'environnement marin (houle, courants, vent) en conditions extremes. On peut en particulier specifier la structure stochastique de la cinematique de la houle dans sa composante spatiale avec notamment la caracteristique de profil cinematique. De plus, en realisant une etude sur sites, on montre que ce formalisme geometrique permet de justifier le niveau de complexite a introduire dans la modelisation de la houle de discuter de l'interaction houle/courants d'illustrer sur un exemple les limites des approximations polynomiales pour generer des surfaces de reponse et d'evaluer la finesse du maillage par elements finis necessaire pour calculer les efforts sur la structure. Enfin, on mene une etude de sensibilite des sollicitations aux variables de base par une simulation de type monte carlo et une analyse differentielle. On peut ainsi degager l'importance relative des variables locales d'une vague (hauteur, periode) et d'interaction fluide structure (coefficient de trainee)