Algorithmes probabilistes appliqués à la durabilité et à la mécanique des ouvrages deGénie Civil

Cette etude presente des applications des methodes probabilistes en Genie Civil pour l’estimation de la fiabilite et de la durabilite des ouvrages. Deux methodes probabilistes performantes en termes de temps de calcul et de precision sont developpees. La premiere methode est une amelioration de la technique du gradient projete et permet l’utilisation efficace de l’algorithme de Rackwitz-Fiessler, en integrant dans ce dernier la prise en compte de l’imprecision numerique du modele associe a la fonction de defaillance, imprecision conduisant dans bien des cas a l'echec de l'algorithme. La seconde methode est une amelioration d’une methode de surface de reponse et permet de minimiser le cout de calcul en assurant la precision des resultats grâce a deux systemes de ponderation pour les points de calage. Ces deux methodes probabilistes sont ensuite appliquees a la durabilite d’ouvrages de Genie Civil par couplage avec des modeles de calculs aux elements finis. L’etude aborde deux problemes de durabilite souvent rencontres en Genie Civil : la carbonatation du beton et l’endommagement lie a la perte de precontrainte par retrait et fluage du beton d’un ouvrage en beton precontraint. - This study deals with the application of probabilistic methods to Civil Engineering structures in order to assess their reliability and durability. Two probabilistic methods efficient in terms of the computational time and the accuracy are developed. The first one which is an improvement of the projected gradient method allows using the Rackwitz-Fiessler’s algorithm efficiently, by accounting for the numerical inaccuracies involved by the model associated to the limit state function and frequently causing convergence unstability. The second one which is an improvement of a response surface method allows reducing the computational time while producing satisfactorily results thank to two weighting regression techniques for fitting points. Both probabilistic methods are then applied to the durability of Civil Engineering structures by coupling with the finite element method. The study deals with two typical durability problems of Civil Engineering concrete structures: on the one hand the carbonation of concrete which allows the reinforcing bars to be depassivated and the corrosion to be initiated and on the other hand the loss of prestressing forces due to shrinkage and creep of concrete which can lead to various damages in presstressed structures