Optimisation des Structures du Génie Civil par Application des Méthodes Heuristiques et de l’Analyse Multicritère

Abstract

Avec le développement d'outils informatiques, la conception assistée par ordinateur est devenue un moyen concret aujourd'hui. Les outils de calcul sont généralement destinés à la phase initiale de conception des projets, tandis que les outils permettant une conception préliminaire avant-projet sont rares. La phase de conception présente souvent des situations contradictoires dans le cycle de vie d'un projet de construction. Pour s'assurer de la faisabilité du travail en termes de contraintes structurelles et de mise en oeuvre, diverses techniques de traitement doivent être utilisées. Dans cette thèse, nous proposons un cheminement pour résoudre le problème de conception globale d'une structure métallique bidimensionnelle en utilisant la méthode des Algorithmes d'optimisation. Nous adoptons un modèle mathématique modifié pour la conception de structures métalliques à barres subissant des déformations plastiques. Cette approche globale prend en compte les dimensions spécifiques des éléments de la structure ainsi que leur rigidité. Il est également essentiel de considérer la nature des appuis au sol et la conception des assemblages. En prenant en compte ces facteurs, nous pouvons obtenir des solutions optimales répondant aux exigences de performance et de sécurité de la structure. Pour minimiser le volume de la structure, une évaluation de la dispersion des caractéristiques géométriques des profilés HEA et IPE a été réalisée. L'algorithme utilisé pour résoudre le problème d'optimisation de programmation non linéaire sous contraintes est implémenté dans un environnement expérimental MATLAB. Cette tâche est donc essentielle et inévitable, car elle pourrait avoir des impacts très bénéfiques sur le plan macro-économique de notre pays. Nous avons réalisé des analyses non linéaires sur un portique 2D et les avons comparées pour trois configurations optimisées différentes. Bien que cette étude présente certaines limitations, les résultats suggèrent qu'il est essentiel d'intégrer plusieurs paramètres dans un algorithme pour sélectionner de manière efficace les profils les plus adaptés pour la conception d'un portique métallique conforme aux normes réglementaires, tout en minimisant le poids et les coûts. Notre vision future consiste à formaliser des règles expertes qui pourraient considérablement aider les ingénieurs des bureaux d'études à prendre les bonnes décisions dès le début de la phase de conception des projets de construction métallique.