Article

1 - ENJEUX LIÉS À L'ANALYSE DES RISQUES RELATIFS AUX STRUCTURES

2 - CARACTÉRISTIQUES DES COMPOSANTS PASSIFS

3 - CAUSES DE DÉFAILLANCES DES STRUCTURES ET MESURES PRÉVENTIVES

4 - MÉTHODE OMF APPLIQUÉE AUX STRUCTURES

5 - RETOUR D'EXPÉRIENCE DISPONIBLE

6 - RETOUR D'EXPÉRIENCE TRÈS INSUFFISANT : ANALYSE DE FIABILITÉ DES STRUCTURES

7 - DÉMARCHE D'ANALYSE DE FIABILITÉ DES STRUCTURES

8 - EXEMPLES D'APPLICATION

9 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : SE2070 v2

Introduction à la fiabilité des structures

Auteur(s) : André lannoy

Relu et validé le 01 mars 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les études d’analyse des risques des structures vieillissantes, industrielles ou de génie civil, et leur surveillance, ont vocation actuellement de répondre à beaucoup d’enjeux, en termes de sécurité mais aussi de durabilité et d’impact environnemental. Basées essentiellement sur le retour d’expérience, la plupart d’entre elles s’avèrent non appropriées. Dans la démarche de fiabilité des structures, les paramètres influents sont considérés comme des variables aléatoires. Le risque est évalué sous la forme d'une probabilité et non plus sous la forme d'un jugement binaire. La méthodologie d'optimisation de la maintenance par la fiabilité (OMF-structures), appliquée aux composants passifs, permet à l’exploitant de minimiser le risque de défaillance de sa structure, et d'optimiser les inspections en service et la maintenance.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Introduction to structure reliability

The risk analysis studies of ageing industrial or civil structures and their monitoring must currently meet a significant number of challenges in terms of security but also of sustainability and impact on the environment. Essentially based on feedback most of them turn out to be inappropriate. Within the structures reliability approach, influential parameters are considered to be aleatory variables. Risk is assessed under the form of a probability and no longer under the form of a binary judgment. The optimization methodology through reliability (OMF-structures) applied to passive components enables operators to minimize the failure risk of their structures and optimize both in-service inspections and maintenance.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Bien que rares, les événements tels que ruptures de tuyauteries, de réservoirs, d'enceintes peuvent conduire à des conséquences extrêmement graves. Jusqu'à un passé récent, on se protégeait de ces événements en prenant des marges, des facteurs de sécurité, que l'on cumulait sur l'ensemble des paramètres influents, à l'aide d'une méthodologie uniquement déterministe. Cette démarche ne permet pas néanmoins de bien connaître les risques pris. Dans l'analyse de la fiabilité des structures, les paramètres influents sont considérés comme des variables aléatoires et, à partir d'une équation physique de défaillance dont les variables sont probabilisées, on calcule la probabilité de défaillance. Les applications industrielles sont nombreuses : optimisation de la maintenance et des inspections, calcul de durée de vie résiduelle, etc.

Le retour d'expérience et la connaissance des cinétiques de dégradation sont deux des conditions essentielles d'application de l'analyse de fiabilité des structures.

Le dimensionnement des structures est fondé sur une démarche réglementaire et codifiée, essentiellement déterministe. Des coefficients de sécurité sont introduits dans les calculs afin de respecter des marges importantes pour garantir leur intégrité.

Ce dimensionnement ne permet pas d'évaluer le risque lié à la défaillance d'une structure, sa fiabilité. Il donne généralement une marge volontairement pessimiste vis-à-vis des différents modes de ruine possibles et conduit le plus souvent à des surdimensionnements, injustifiés, donc à des surcoûts. En outre, certains chargements peuvent être ignorés au moment de la conception et découverts seulement à l'exploitation. Les structures vieillissent, les propriétés des matériaux peuvent se trouver altérées, les modes d'exploitation ne sont plus les mêmes.

La démarche probabiliste, de fiabilité des structures, s'avère alors essentielle. Le risque est évalué sous la forme d'une probabilité et non plus sous la forme d'un jugement binaire (le dimensionnement est acceptable ou non, l'exploitation peut être poursuivie ou non).

Le calcul de cette probabilité permet de réduire le risque de défaillance par l'organisation des programmes de maintenance-inspection, de prolonger la durée d'exploitation en optimisant leur utilisation.

Cet article donne quelques éléments de fiabilité des structures. Après avoir identifié quelques causes de défaillance des structures et les mesures préventives associées pour éviter la défaillance, on rappelle les caractéristiques principales des composants passifs. On se place volontairement avec une vision d'exploitant, cherchant à minimiser le risque de défaillance d'une structure et à optimiser son exploitation. On présente très brièvement la méthodologie d'optimisation de la maintenance par la fiabilité (OMF-structures), appliquée aux composants passifs, dont un des rôles est d'optimiser les inspections en service et la maintenance. On précise brièvement les fondements du calcul de fiabilité des structures. Le lecteur intéressé pourra se référer aux ouvrages mis en référence pour de plus amples développements et pour la présentation d'applications industrielles.

Il est évident que l'on ne peut pas faire le tour en un article d'un domaine qui a donné lieu à de multiples publications depuis l'Antiquité. On se référera en particulier aux références  , bien documentées et aux références  .

Le lecteur pourra consulter à titre d'exemple l'article Eurocodes [C 60] du traité Construction.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-se2070


Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(475 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(475 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PROCACCIA (H.), MORILHAT (P.) -   Fiabilité des structures des installations industrielles. Théorie et application de la mécanique probabiliste.  -  Eyrolles, 94 (1996).

  • (2) - BACHA (M.), CELEUX (G.), IDEE (E.), LANNOY (A.), VASSEUR (D.) -   Estimation de modèles de durées de vie fortement censurées.  -  Eyrolles, 99 (1998).

  • (3) - BRYLA (Ph.), ARDORINO (F.), AUFORT (P.), JACQUOT (J.-P.), MAGNE (L.), MONNIER (B.), PITNER (P.), VERITE (B.), VILLAIN (B.) -   Development of a maintenance optimization procedure of structural components in nuclear power plants.  -  ESREL'97, Advances in safety and reliability, Pergamon, vol. 2, Lisbonne, p. 1221-1228, juin 1997.

  • (4) - Electrical Power Research Institute (EPRI) -   Common Aging Methodology.  -  Fév. 1993.

  • (5) - LANNOY (A.) -   Retour d'expérience technique.  -  [SE 1 041] Techniques de l'Ingénieur, traité Sécurité et gestion des risques, oct. 2003.

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(475 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS