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Version du 6 décembre 2018 à 15:55

Evaluation probabiliste de la fiabilité structurelle des digues fluviales à partir du jugement d’expert.

Les digues de protection contre les inondations sont des ouvrages d’une importance stratégique pour la sécurité des personnes et des biens. En cas de défaillance, ces ouvrages sont susceptibles de propager des dysfonctionnements bien au-delà des zones soumises à l’aléa. Dès lors, une meilleure connaissance de leur fiabilité devient un enjeu majeur pour les gestionnaires des ouvrages ainsi que les pouvoirs publics (état et collectivités locales). Dans ce contexte, la réglementation relative à l’évaluation du niveau de protection des digues a été renforcée. Elle exige, dorénavant de réaliser des diagnostics et des études de dangers périodiques intégrant l’évaluation dans un cadre probabiliste de leur niveau de sécurité pour plusieurs scénarios de crue. Dans un contexte incertain, lorsque les données issues des retours d’expérience, de statistiques ou de mesures physiques sont faiblement disponibles le jugement expert permet d’expliciter une estimation ou une prédiction. Différents biais (sur-confiance, ancrage, représentation…) et incertitudes peuvent entacher ces évaluations expertes.En se basant sur le jugement expert, cette recherche a permis de développer un modèle d’aide à l’évaluation probabiliste de la fiabilité des digues fluviales en contexte d’incertitude dans le manque de données et en situation de faible probabilité de défaillance.

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Contact : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR

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-! colspan="2"| '''Thèse : Modélisation numérique du mécanisme de liquéfaction des sols – application aux ouvrages hydrauliques'''
+! colspan="2"| '''<big>Evaluation probabiliste de la fiabilité structurelle des digues fluviales à partir du jugement d’expert.</big>'''
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+Les digues de protection contre les inondations sont des ouvrages d’une importance stratégique pour la sécurité des personnes et des biens. En cas de défaillance, ces ouvrages sont susceptibles de propager des dysfonctionnements bien au-delà des zones soumises à l’aléa. Dès lors, une meilleure connaissance de leur fiabilité devient un enjeu majeur pour les gestionnaires des ouvrages ainsi que les pouvoirs publics (état et collectivités locales). Dans ce contexte, la réglementation relative à l’évaluation du niveau de protection des digues a été renforcée. Elle exige, dorénavant de réaliser des diagnostics et des études de dangers périodiques intégrant l’évaluation dans un cadre probabiliste de leur niveau de sécurité pour plusieurs scénarios de crue. Dans un contexte incertain, lorsque les données issues des retours d’expérience, de statistiques ou de mesures physiques sont faiblement disponibles le jugement expert permet d’expliciter une estimation ou une prédiction. Différents biais (sur-confiance, ancrage, représentation…) et incertitudes peuvent entacher ces évaluations expertes.En se basant sur le jugement expert, cette recherche a permis de développer un modèle d’aide à l’évaluation probabiliste de la fiabilité des digues fluviales en contexte d’incertitude dans le manque de données et en situation de faible probabilité de défaillance.
-Les matériaux granulaires présentent un large spectre de propriétés mécaniques. Développer des modèles constitutifs permettant d'intégrer ces caractéristiques dans le cadre de simulations à l'échelle de l'ouvrage demeure un réel challenge scientifique. A cet égard, les approches multi-échelles constituent aujourd'hui une voie très prometteuse. Elles permettent de faire émerger des propriétés macroscopiques à partir de modèles micromécaniques calibrés à l'échelle microscopique.
-Parmi les modèles multi-échelles, le modèle H  marque une avancée majeure pour la prise en compte des effets de la microstructure dans le comportement des matériaux granulaires. La structure du matériau granulaire est décrite par une distribution d'hexagones orientés dans l'espace. A partir d'opérations d'homogénéisation, les contraintes et les déformations incrémentales sont reliées à l'échelle de la distribution, donnant lieu à un modèle de comportement qui a la capacité à reproduire propriétés mécaniques essentielles des matériaux granulaires.
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-Nous étudions dans un premier temps les propriétés mécaniques de l'assemblage hexagonal de grains, élément de base du modèle H, afin d'identifier les conditions menant à sa déstabilisation. Nous réalisons dans un deuxième temps une étude de sensibilité du modèle constitutif vis-à-vis des paramètres micro-mécaniques et microstructurels. Enfin, nous démontrons les capacités opérationnelles du modèle à partir d'essais triaxiaux non drainés réalisés sur un sable lâche liquéfiable.
-Dans un troisième temps, le modèle H est implémenté en tant que loi constitutive dans un code de calcul aux différences finies. Des simulations d'essais biaxiaux non homogènes sont conduites afin d'explorer les capacités du modèle à reproduire les différents modes de rupture observés en laboratoire. L'utilisation du modèle H pour modéliser des essais biaxiaux drainés et non drainés met clairement en évidence l'influence de la microstructure sur la réponse mécanique des matériaux granulaires. Enfin, le modèle H est utilisé dans le cadre d'une simulation hydro-mécanique couplée à l'échelle de l'ouvrage pour modéliser le chargement d'une fondation superficielle et la rupture d'une digue soumise à une crue.
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-Thèse de Guillaume Veylon soutenue le 16 mai 2017.
-Document prochainement téléchargeable librement.
 Contact : [http://www.irstea.fr/la-recherche/unites-de-recherche/recover/geomecanique-genie-civil Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR]

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