ANALYSE DES MECANISMES DE DEGRADATION DES PERFORMANCES DES OUVRAGES D'ART EXISTANTS BASEE SUR LES MODELES DE CONNAISSANCES ET L'INGENIERIE FORENSIQUE Application aux ponts dans les pays tropicaux « cas du Congo » - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

ANALYSIS OF MECHANISMS FOR THE DEGRADATION OF THE PERFORMANCE OF EXISTING STRUCTURES BASED ON KNOWLEDGE MODELS AND FORENSIC ENGINEERING Application to Bridges in the Case of Congo Tropical Countries

ANALYSE DES MECANISMES DE DEGRADATION DES PERFORMANCES DES OUVRAGES D'ART EXISTANTS BASEE SUR LES MODELES DE CONNAISSANCES ET L'INGENIERIE FORENSIQUE Application aux ponts dans les pays tropicaux « cas du Congo »

Résumé

Structures (bridges, tunnels) related to transport infrastructure in some developing tropical countries (Congo, Cameroon, DRC Congo, India…) are constantly influenced by multiple factors like an aggressive natural environment and traffic, the effects of which accelerate aging and early failures. This often results in a reduction in performance, which is frequently below the acceptable level. In order to prevent and mitigate these situations, the managers in charge of these structures must have effective tools to improve their management and maintenance practices. There is a growing need to gather knowledge about these infrastructures, including their condition and history, as well as maintenance. This objective suffers from the variety of contexts and the complexity of the field of asset management, as well as the scarcity and the heterogeneity of the data. Bridge management tools exist worldwide (PONTIS, BRIDGIT, IQOA…), but their mobilization for describing the evolutions of the structures requires a large amount of data. Also, the motivated need of domain experts to exchange information and to share a common understanding of the content of information is a necessity in bridge management practice. Our work focuses on a holistic analysis based on knowledge models and forensic engineering examining at failed bridges in order to explain what can happen before and after the failure of bridges under use. This approach is based on the description and logical structuring of knowledge by mobilizing the ability of Conceptual Graphs (vocabulary, organization of generic and factual knowledge, graphical simulations of facts). This modeling is based on logical reasoning (deterministic, possibilistic) to organize the knowledge needed for multiple applications in civil engineering (analysis of material/component alterations, forensic engineering, performance analysis or reliability…). The utility of such a tool is threefold: •To model a useful domain knowledge in a practicable format (vocabulary, formalism, content) to facilitate communication between experts and their tools; •To develop a vision of forensic engineering based on (numerical) simulations of knowledge, in order to enrich the existing practices of inspection, monitoring and evaluation of bridges conditions ; •To assist in better decisions to carry works on structures requiring follow-up, repair, or replacement.
Les ouvrages d'art (ponts, tunnels) liés aux infrastructures de transport dans certains pays tropicaux en développement (Congo, Cameroun, Congo RDC, Inde…) sont constamment influencés par des facteurs multiples comme un environnement naturel agressif et des charges de trafic importantes ou mal contrôlées, dont les effets accélèrent le vieillissement et les défaillances précoces. Cela se traduit souvent par une réduction de leurs performances, qui se situent fréquemment en dessous du niveau acceptable. Afin de prévenir et d'atténuer ces situations, les gestionnaires en charge de ces ouvrages doivent disposer des outils efficaces permettant d'améliorer leurs pratiques en matière de gestion et de maintenance. Il est de plus en plus nécessaire de rassembler des connaissances sur ces infrastructures, notamment leur état et histoire, ainsi que sur la maintenance. Cet objectif souffre de la variété des contextes et de la complexité du domaine de gestion des ouvrages, ainsi que de l'insuffisance et l'hétérogénéité des données. Pourtant des outils de gestion des ponts existent dans le monde (PONTIS, BRIDGIT, IQOA), mais leur mobilisation pour la description des évolutions des ouvrages nécessite un volume important de données. Aussi, le besoin motivé des experts du domaine d’échanger des informations et de partager une certaine compréhension commune du contenu de l'information est une nécessité en pratique de gestion de parc d'ouvrages d'art. Notre travail se focalise sur l'analyse holistique s'appuyant sur les modèles de connaissance et sur l'ingénierie forensique pour examiner des ponts qui ont connu une défaillance, dans le but d’expliquer ce qui peut se passer avant et après la défaillance pour les ponts en cours d'utilisation. Cette approche s’appuie sur la description et la structuration logique des connaissances en mobilisant les capacités des Graphes Conceptuels (vocabulaire, organisation des connaissances génériques et factuelles, simulations graphiques des faits). Cette modélisation repose sur des raisonnements logiques (déterministes, possibilistes) pour organiser les connaissances nécessaires à des fins d'applications multiples en génie civil (analyse d'altérations de matériaux/composant, ingénierie forensique, analyse de performances ou de fiabilité…). L'utilité d'un tel outil est triple : •modéliser la connaissance utile du domaine en format manipulable (vocabulaire, formalisme, contenu) pour faciliter la communication entre experts et leurs outils ; •développer une vision d'ingénierie forensique axée sur des simulations (numériques) de la connaissance, afin d'enrichir les pratiques existantes d'analyse de défaillances, d'inspection, du suivi et évaluation des états des ponts ; •aider à de meilleures décisions pour intervenir sur des ouvrages nécessitant un suivi, une réparation, ou un remplacement.
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Citer

Sylvain Ndinga Okina. ANALYSE DES MECANISMES DE DEGRADATION DES PERFORMANCES DES OUVRAGES D'ART EXISTANTS BASEE SUR LES MODELES DE CONNAISSANCES ET L'INGENIERIE FORENSIQUE Application aux ponts dans les pays tropicaux « cas du Congo ». Sciences de l'ingénieur [physics]. UNIVERSITE MARIEN NGOUABI (CONGO); Université de Bordeaux ( I2M), 2019. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03112843⟩

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