Contexte

Dans les approches déterministes en géotechnique, les valeurs moyennes des paramètres d’entrée sont utilisées sans prendre en compte les incertitudes de ces paramètres et sans considérer la structure de corrélation spatiale des propriétés du sol. A l’opposé, les approches probabilistes intégrant la variabilité spatiale des paramètres du sol dans un modèle de calcul déterministe permettent une meilleure estimation de la fiabilité de notre ouvrage. En effet, ces méthodes permettent de déterminer la réponse du système étudié sous forme d’une loi de distribution et ainsi de connaître non seulement la moyenne de la réponse du système étudié, mais aussi l’incertitude liée à cette sortie. On pourrait même déterminer la probabilité de défaillance pour un seuil acceptable fixé de la variable de sortie.

Dans ce projet, on s’intéresse à effectuer une analyse probabiliste pour des fondations d’éoliennes avec prise en compte de la variabilité spatiale tridimensionnelle des propriétés du sol et de la variabilité du chargement appliqué à ces ouvrages.

Ruptures scientifiques et innovation

L’étude déterministe des fondations d’éoliennes nécessite une analyse tridimensionnelle (3D) du fait du type de chargement complexe appliqué à la fondation (dû au vent et à la houle). Or, les problèmes déterministes 3D sont connus comme étant très gourmands en temps de calcul. Ceci présente un très grand frein à l’utilisation des méthodes probabilistes classiques type Monte Carlo. D’un autre côté, la prise en compte de la variabilité spatiale 3D dans l’analyse probabiliste augmente de manière significative le nombre d’appels au code déterministe.

L’objectif de ce projet est de fournir pour ces cas d’études complexes une méthodologie fiable et efficace pour la propagation des incertitudes. Ceci permet d’aboutir au PDF (Probability Density Function) de la réponse du système étudié ainsi qu’à la probabilité de ruine vis-à-vis d’un seuil fixé pour cette réponse, moyennant un temps de calcul raisonnable. En effet, les méthodes probabilistes actuelles ne permettent pas une évaluation probabiliste rigoureuse du fait de l’utilisation de la méthode de Monte Carlo avec un faible nombre de simulations aboutissant ainsi à un fort coefficient de variation de la probabilité de défaillance.

Dates clés du projet

  • Octobre 2016 - Lancement du projet
  • Octobre 2017 - Développement d’approches déterministes pour des fondations d’éoliennes
  • Octobre 2018 - Développement des approches probabilistes
  • Octobre 2019 - Fin du projet (Soutenance d’une thèse et publications dans des revues internationales

Démonstrateur

Développement d’outils numériques sur l’analyse des fondations d’éoliennes en mer et pouvant être utilisés par les entreprises et les bureau d’études travaillant dans le secteur des EMR.