Sujet 1 - Analyse de risque sur le cycle de vie des réseaux d’ouvrages d’art
Contexte
La question de la maîtrise des risques structuraux sur le cycle de vie des ouvrages représente une problématique majeure. Les méthodes actuelles de dimensionnement permettent aux ingénieurs de disposer d’un cadre adapté pour concevoir des structures courantes qui se comportent correctement sous des chargements identifiés avec un niveau de fiabilité donné. Les règlements de conception et d’évaluation sont donc les principaux moyens par lesquels la société s'assure de la sécurité des constructions. Pour la plupart, ils prescrivent ce qui doit être fait, quelles charges devraient être utilisées, quels coefficients de sécurité doivent être introduits.
Cependant, les défaillances sont souvent la conséquence de bien d'autres causes, comme les erreurs humaines (de conception ou de construction), les actions accidentelles, ou les dégradations non détectées... Ceci fait parfois qu'une défaillance localisée peut se traduire par des conséquences majeures. L'EN-1991-1-7 (annexes B et C) recommande notamment une analyse de risque (qualitative et/ou quantitative) pour la conception et l'exécution de structures dans le cas de l'étude de leur robustesse.
A l’échelle du cycle de vie des infrastructures, il peut cependant être difficile d’estimer avec précision le niveau de risque auquel une structure est soumise. Par ailleurs, les fonctions d’une structure ne sont pas nécessairement constantes dans le temps. Les fonctions initiales, c’est-à-dire celles qui ont motivé la construction de l’ouvrage, peuvent être modifiées soit volontairement à cause d’un changement voulu des fonctions ou d’une extension de la durée de vie, soit involontairement à cause d’actions externes ou de dégradations.
Dans ce contexte, il est primordial de développer des outils pour (i) la quantification du risque structural sur le cycle de vie des ouvrages, (ii) la quantification de la robustesse structurale et (iii) l’évaluation technico-socio-économique et l’aide à la décision à l’échelle des réseaux d’infrastructures.
Principaux résultats
Une approche générale prenant en compte les incertitudes a été développée pour qualifier et quantifier la robustesse structurale (MCV 1-1). Cette démarche s’appuie sur l’étude d’une série de propagation de défaillance dans l’ouvrage afin d’identifier les dysfonctionnements globaux les plus probables et d’en déduire un écart entre la probabilité d’occurrence de dommages au niveau local et celle d’un dommage global.
Le Projet européen RE-GEN (Risk AssEssment of AGEing Infrastructure), financé dans le cadre de l’appel à projets CEDR 2013 « Ageing Infrastructure Management », a permis de mener une réflexion sur la prise en compte du risque des infrastructures routières critiques (ponts, ouvrages de retenue, remblais) face à l’augmentation du trafic routier et aux changements climatiques (MCV 1-2).
Une démarche permettant d’identifier les ouvrages en béton armé « critiques » vis-à-vis du gonflement interne a été développée (MCV 1-3). La méthodologie, qualitative, a consisté à déterminer les différents coefficients pouvant intervenir dans l’analyse de risque appliquée à la réaction alcali-granulat (RAG) ou la réaction sulfatique interne (RSI).