Approches numériques efficaces pour la conception de ponts ferroviaires en béton armé ayant un impact réduit sur l'environnement

Efficient computational approaches for designing reinforced concrete rail bridges with reduced environmental impact

• Auteur / Autrice : Mouhammed Achhab
• Direction : Fabrice Gatuingt
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMPS - Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : OMEIR - Ouvrages, matériaux, environnement: interactions et risques
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Béton armé

Métamodèle

Ponts ferroviaires

Quantifications des incertitudes

Scénarios de conception

Analyse de fiabilité

Reinforced concrete

Surrogate model

Rail bridges

Uncertainties quantification

Design scenarios

Reliability analysis

Résumé

La conception d'un pont ferroviaire est un processus de plus en plus complexe où il faut intégrer diverses contraintes et incertitudes. Les spécifications sont données en termes de propriétés géométriques et matérielles mais aussi en termes de niveau de performance à garantir pendant une période donnée. Les performances peuvent concerner la sécurité structurelle, l'impact environnemental, les coûts de construction et de maintenance, la satisfaction de l'utilisateur final, etc. En outre, les actifs de l'infrastructure ferroviaire doivent être conformes à des normes de conception spécifiques. Pour un concepteur, il est donc nécessaire d'explorer différents scénarios de conception et d'évaluer et transmettre les performances de chacun d'entre eux. Cela permet de comparer les scénarios et éventuellement de sélectionner le meilleur d'entre eux. Compte tenu de la grande dimension du problème, le concepteur doit communiquer avec d'autres parties prenantes pour valider et éventuellement mettre à jour l'espace des scénarios possibles à explorer. Le concepteur doit également être assisté par une simulation informatique pour construire l'espace de solutions dans lequel le meilleur scénario doit être recherché.

The design of a rail bridge is an increasingly complex process where various constraints and uncertainties need to be integrated. Specifications are given in terms of geometrical and material properties but also in terms of a given level of performance to be guaranteed during a given period. Performance can be about structural safety, environmental impact, construction and maintenance costs, end-user satisfaction, and so on. Also, rail infrastructure assets need to comply with specific design standards. For a designer, it is therefore necessary to explore various design scenarios and to assess and convey the performance of each of them. This allows for comparing scenarios and eventually for selecting the best of them. Considering the high dimension of the problem, the designer needs to communicate with other stakeholders to validate and possibly update the space of possible scenarios to be explored. The designer also needs to be assisted by computational simulation to build the space of solutions where the best scenario is to be sought.