L’approche performancielle au service des structures existantes : une révolution en ingénierie

L'ingénierie des structures existantes est en pleine révolution grâce à l'approche performancielle. Cette méthode innovante, en pleine émergence, pourrait bien changer la donne pour tous les ouvrages de génie civil et de bâtiments. En quoi cette approche est-elle différente des méthodes traditionnelles et pourquoi est-elle si prometteuse pour l'avenir des infrastructures ?

Introduction à l'approche performancielle dans l'ingénierie des structures existantes

Dans le domaine de l'ingénierie des structures existantes, une révolution silencieuse se profile grâce à une méthode innovante : l'approche performancielle. Bien que l'ingénierie traditionnelle ait longtemps dominé le paysage de la construction l'approche performancielle émerge comme un catalyseur de changement dans les usages et les habitudes. Son pragmatisme marque une évolution vers des méthodes de gestion des structures plus avancées et précises, complétant les techniques traditionnelles pour une ingénierie optimisée et durable. Comprendre cette nouvelle approche et ses distinctions par rapport aux méthodes traditionnelles permet d'exploiter pleinement les opportunités qu'elle offre pour la gestion des actifs structurels existants.

L’approche traditionnelle de l’ingénierie structurelle dans la construction : CM, BAEL, EUROCODES…

L'approche traditionnelle repose sur des principes établis de longue date. Utilisant des calculs déterministes et des coefficients de sécurité statiques, elle ne tient pas compte de la variabilité réelle des charges et des matériaux depuis leur réalisation et mise en service. Si cette méthode est simple et prévisible, elle peut entraîner des surestimations de l'impact des charges, des coûts de (re)construction élevés, et des limites d'exploitation.

Dans le domaine des structures existantes, ces méthodes traditionnelles sont souvent utilisées pour vérifier la stabilité structurelle après un désordre ou lors d'un changement d'usage. Cependant, malgré des diagnostics précis, de nombreuses incertitudes persistent, conduisant à des hypothèses et des marges de sécurité importantes, et donc à des travaux surestimés et coûteux, sans oublier la perte d'exploitation.

Points clés de l'approche traditionnelle :

Calculs déterministes
Coefficients de sécurité équivalents à ceux des structures neuves
Hypothèses conservatrices et éloignées de la réalité

Limites :

Sous-estimation des charges d’exploitations réelles que l’ouvrage peut supporter
Coûts des travaux élevés
Utilisation excessive de matériaux

L’approche performancielle : une méthode innovante en ingénierie des structures

L'approche performancielle offre une nouvelle méthode de vérification des structures existantes, se rapprochant de la réalité du comportement mécanique des structures. Contrairement aux méthodes traditionnelles, elle prend en compte la variabilité des charges, la nature de l'exploitation, l'hétérogénéité et la variabilité des matériaux, ainsi que l'évolution des paramètres structuraux dans des conditions réelles d'exploitation et de vieillissement.

Cette approche nécessite une instrumentation choisie avec soin et l'utilisation de méthodes numériques et d'analyse de données avancées pour reproduire la réponse mécanique réelle des structures sous diverses conditions d'exploitation. En garantissant des performances fiables, sûres et durables, elle complète les méthodes traditionnelles en levant les doutes sur les hypothèses de calcul et en offrant un modèle recalé précis. De plus, elle identifie les paramètres dimensionnants et impactant la pérennité de la structure pour une meilleure gestion à long terme.

Avantages de l'approche performancielle :

Utilisation de l'instrumentation et des méthodes avancées de traitement des données
Meilleure compréhension du comportement de la structure.
Modèles recalés et précis

Lire l’étude de cas

Vers une gestion efficace et durable des actifs structurels avec l'approche performancielle

L'adoption croissante de l'approche performancielle est particulièrement intéressante et nécessaire pour la vérification structurelle lors d'un changement d'usage, d'une réhabilitation ou de l'évaluation de la durée de vie résiduelle d'un actif structurel. En tenant compte de la variabilité, de l'évolutivité des paramètres et des signatures mécaniques réelles, cette approche permet d’optimiser les études, de réduire les coûts des travaux et d'assurer une gestion précise des ouvrages dans le temps.

Quelques exemples d’application en ingénierie comportementale spécialisée et experte

Ingénierie comportementale spécialisée :

Lever le doute sur l’intégrité d’une structure et sa capacité à remplir sa fonction.
Déterminer la capacité portante résiduelle d’un ouvrage ou d’une partie de la structure.
Vérifier des ordres de grandeur sur le terrain par rapport à une note de calcul initiale.
Fournir des indicateurs de surveillance sur l’état de santé structurel pour suivre et pérenniser les ouvrages.
Définir des indicateurs de santé mécanique pour assurer un maintien en condition opérationnelle d’un équipement, une capacité de production.
Anticiper l’apparition de désordres pour des cas de charges hors norme avec ou sans mesures conservatoires.
Analyse modale opérationnelle et comportement sous une charge dynamique.

Etude de conception pour des travaux de réhabilitation :

Fournir des données d’entrée pour un recalcul sur la base des données issues du monitoring, et effectuer les calculs.
Fournir les paramètres nécessaires à la création ou au recalage d’un modèle de comportement numérique.

Gestion du patrimoine :

Redéfinir les conditions d’usage, requalifier un niveau de service et effectuer une rétro-ingénierie par le calcul.
Estimer la durée de vie résiduelle, vérifier la possibilité de prolonger la durée de vie et sous différentes conditions d’exploitation et/ou travaux de confortement.
Garantir un investissement neuf sur un ouvrage ancien dont la justification par le calcul n’est pas permise au stade actuel selon les normes et règlements en vigueur.

Conclusion : révolutionner l'ingénierie des structures existantes avec l'approche performancielle

L'approche performancielle révolutionne l'ingénierie des structures existantes, offrant des solutions plus précises, durables et complètes que les méthodes d’ingénieries traditionnelles. En intégrant cette approche à vos projets de réhabilitations dès la phase de conception, les ingénieurs peuvent optimiser les études, réduisant ainsi les coûts des travaux et augmentant la durabilité des structures. L’adoption de cette approche pour prédire la durée de vie résiduelle de l’ouvrage est non seulement bénéfique mais essentielle pour l'avenir de l'ingénierie et de la gestion des infrastructures.