Détection de défauts par analyse de réponse vibratoire

Cette recherche concerne la détection, la localisation et le suivi, par méthode d’évaluation dynamique, de l’endommagement des structures du génie civil. En effet, l’une des techniques permettant d’obtenir un état de santé structurale d’une structure est sa réponse sous sollicitation dynamique donc le suivi de son comportement vibratoire réalisée en condition de service, sous l’effet de la circulation par exemple ou comme réponse à une sollicitation externe, d’un vent fort par exemple.

Quand nous cherchons à analyser les défauts d’une structure, c’est qu’il y a un besoin de maintenance ou qu’il y a un problème détécté sur l’ouvrage. L’enjeu est de proposer des solutions innovantes à faibles coûts. Les vibrations peuvent être de différentes natures : les aléas climatiques, le trafic routier ou encore le vieillissement des matériaux sont les causes majeures de vibrations au sein d’un ouvrage. Les analyses vibratoires permettent une analyse non-destructive de la structure, ce qui veut dire qu’elle n’est pas endommagée, dégradée, attaquée, etc. Cela permet également une analyse en temps réel de la structure soumise à un trafic routier naturel ou des changements météorologiques. Grâce à l’analyse de réponse vibratoire, nous pouvons diagnostiquer l’état d’un ouvrage et prévoir une durée de vie.

La difficulté du diagnostic est de séparer les effets liés à un endommagement de ceux induits par les conditions extérieures, température, ensoleillement, hygrométrie... et le type de chargement qui peut également modifier la réponse vibratoire. La composition des ouvrages de génie civil, avec des matériaux de nature diverse et particulièrement hétérogènes, ne facilite pas l’analyse des données. En effet, les armatures, les câbles de précontrainte et le béton peuvent tous porter des pathologies différentes conduisant à des désordres plus ou moins importants et influant pour la durée de vie de la structure.

Les recherches visent en particulier à déterminer des indicateurs de vieillissements déterminés par le suivi du comportement vibratoire en plus des mesures de déplacements ou de déformations sous charge de service. La fusion des mesures permet de compléter les inspections visuelles et proposer des indicateurs objectifs, quantifiables à partir des mesures déployées sur ouvrages, et d’en suivre l’évolution dans le temps.

Pour mesurer ces vibrations, nous utilisons des capteurs que nous positionnons à des endroits stratégiques. Les vibrations sont captées et retranscrites sous forme de graphiques.