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Fiche signalétique pour un projet de fin d'étudeseprints2.insa-strasbourg.fr/678/3/Fiche_signalétique.pdf · commandes compilé par le logiciel de calcul aux éléments finis AnSys

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Fiche signalétique pour un projet de fin d'études

Yassine EL ASSAMI

INSA de Strasbourg

Département de Génie Civil

Lieu du projet de fin d'études :

SNCF – Direction de l'ingénierie

17, rue François Mitterrand

92000, La Plaine St Denis

Sujet : Réalisation d'une interface pour un logiciel de calcul des ponts en maçonnerie

Le sujet de ce Projet de Fin d'Études s'intègre dans le cadre d'une recherche que réalise la SNCF de-

puis une douzaine d'années pour mieux connaitre les ponts en maçonnerie. En effet, le réseau ferro-

viaire national dispose d'un héritage important des ponts en maçonnerie avec une proportion qui

dépasse les quarante pourcent. Comme ces ponts ont cessé d'être construits à partir du siècle der-

nier, Les informations et les connaissances dont on dispose sont anciennes et pas assez développées,

surtout que les méthodes de dimensionnement utilisées dans le temps étaient locales et les cons-

tructeurs ne cherchaient pas à les améliorer.

Pour mieux suivre la santé du réseau ferroviaire et avec les nouveaux besoins en matière de trans-

port, les connaissances présentes ne permettaient pas d'affirmer si les ponts en maçonnerie en leur

état actuel pouvaient subvenir à ces nouveaux besoins. Qualitativement, la majorité des ponts sont

jugés en bonne santé. D'autres nécessitent certaines réparations. Mais on ne sait pas encore dire

précisément si l'augmentation de la vitesse d'une ligne peut être bien supportée par les ouvrages qui

s'y trouvent.

Plusieurs logiciels ont été développés pour la requalification des ponts en maçonnerie. Ils utilisent

diverses méthodes de calcul et divers modèles. Ils sont plus ou moins simples à paramétrer et re-

voient des résultats plus ou moins précis. Ces logiciels arrivent généralement à définir la capacité

portante du pont modélisé ainsi que les lignes de pression. Certains d'entre eux permettent égale-

ment de trouver les mécanismes de ruine d'un empilement de blocs d'une voûte et de trouver la

position la plus défavorable d'une charge.

Au cours de la thèse actuelle sur les ponts en maçonnerie, de nouveaux modèles de comportement

ont été introduits utilisant des matériaux qui suivent des lois d'endommagement déduites à partir

des travaux effectués au cours de cette thèse au LMDC. Ces lois modélisent d'une manière précise le

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comportement de la maçonnerie en compression et ne négligent pas sa résistance en traction. Au

lieu de raisonner sur les blocs, comme dans le cas de la plupart des méthodes existantes, on raisonne

sur un seul matériau équivalent; la position exacte des joints n'est plus importante. Une partie de la

thèse vise à exploiter les résultats trouvés pour créer un logiciel de calcul capable de requalifier les

ponts en maçonnerie et donner des résultats plus précis et plus locaux. Ainsi que de suivre les fis-

sures dans certaines parties du pont où la probabilité de leur présence est élevée.

Le nouveau logiciel de calcul est programmé sous le langage APDL. Il est sous forme d'un fichier de

commandes compilé par le logiciel de calcul aux éléments finis AnSys. Le logiciel dispose un modèle

paramétrable de pont. Les paramètres sont sous forme de variables spécifiques utilisées par les algo-

rithmes définis dans le fichier de commandes pour réaliser le modèle et effectuer les calculs.

Comme le paramétrage nécessitait une simple modification textuelle d'une valeur d'une variable

dans le fichier de commande, il fut intuitif de penser à créer une interface capable de faire cela d'une

manière plus facile et plus présentable. La création de cette interface constitue une grande partie du

sujet de ce Projet de Fin d'Études.

Pour arriver à bien concevoir une interface pour ce nouvel outil, capable de faciliter son paramé-

trage et répondant aux besoins des utilisateurs potentiels, il a été convenu de procéder selon les

étapes suivantes :

- Faire une recherche bibliographique sur les ponts en maçonnerie et connaitre les généralités :

leur historique, leurs techniques de construction, leur fonctionnement, les matériaux constitu-

tifs et leur intérêt dans le réseau ferroviaire national.

- Chercher la méthode de classification des ponts en maçonnerie selon M. Séjourné et essayer

de classifier un pont test.

- Chercher les logiciels de calcul déjà présents, comprendre leur fonctionnement et les tester sur

un pont en choix. Enfin, faire une synthèse sur leurs avantages et leurs limites.

- Réunir les besoins des utilisateurs potentiels et les confronter aux capacités du nouvel outil du

calcul pour préparer la conception de l'interface.

- Concevoir et réaliser une interface informatique en s'appuyant sur les différentes informations

recueillies dans les étapes précédentes.

L'interface réalisée doit à priori pouvoir recueillir les paramètres saisis par les utilisateurs et d'en

générer un fichier de commandes. Elle doit aussi pouvoir lire un fichier de commandes du même

type. À posteriori, l'interface doit permettre la communication avec AnSys; lui envoyer le fichier de

commandes généré, attendre la fin des calculs et chercher les résultats.

L'interface a été développée en langage Visual Basic et sa présentation est pareille que les applica-

tions standards de création des projets. Elle dispose de plusieurs modules en dehors de la génération

et la lecture des fichiers de commandes comme la gestion de l'apparence, le dessin, la gestion des

nombres, la gestion des erreurs et les préférences linguistiques.

Enfin, pour valider la fiabilité de la méthode, il faut qu'elle fasse objet d'une étude comparative et

de plusieurs tests. Mais à ce niveau, le projet n'est pas encore à bout. Tout dépend maintenant de la

convenance du paramétrage et la pertinence du modèle du logiciel de calcul.