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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 depuis une douzaine d'années pour mieux connaitre les ponts en maçonnerie. En effet, le réseau ferroviaire 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 dernier, 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 constructeurs ne cherchaient pas à les améliorer.
Pour mieux suivre la santé du réseau ferroviaire et avec les nouveaux besoins en matière de transport, 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 revoient 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 également 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
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 fissures 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 algorithmes 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 paramétrage et répondant aux besoins des utilisateurs potentiels, il a été convenu de procéder selon les
étapes suivantes :
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Faire une recherche bibliographique sur les ponts en maçonnerie et connaitre les généralités :
leur historique, leurs techniques de construction, leur fonctionnement, les matériaux constitutifs 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 applications 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.