PhD RDC 8 – Évaluation et optimisation du comportement en vibration des plancher CLT-béton

Problématique
Les concepteurs de bâtiments de grandes dimensions souhaitent généralement des systèmes de plancher de grandes portées (9 m). Ces planchers sont souvent dimensionnés par l’exigence de performance vibratoire et, de façon corrélée, de flèche. Les planchers bois-béton collaborants autorisent de grandes portées avec une hauteur statique réduite. Ils constituent une alternative prometteuse aux simples dalles béton.
L’objectif de la recherche
1er objectif – Determiner l’évolution de la fréquence naturelle du plancher composite CLT-béton en fonction de la rigidité du connecteur, corréler les résultats expérimentaux avec le modèle par la méthode des éléments finis.
2e objectif – Étude paramétrique de la performance en vibration du plancher composite CLT-béton. L’impact de plusieurs paramètres sur la performance dynamique du plancher va être déterminé, surtout les caractéristiques des matériaux constitutifs, de connecteur et le fluage du plancher.
3e objectif – Contruire les métamodeles pour l’étude d’optimisation optimisation multi-objectif d’une solution plancher composite bois-béton en relation avec une problématique régionale aquitaine.
Méthodologie
Construire un modèle réaliste par la méthode des éléments finis pour la prédiction des fréquences naturelles et le déplacement du plancher collaborant CLT-béton. Corréler les résultats de la modélisation numérique avec le modèle analytique dans la littérature et avec les résultats expérimentaux.
Déterminer les solutions figurant sur le front de Pareto par la méthode de l’essaim particulaire (Particle Swarm Optimisation) et les méthodes complémentaires de représentation de Morris et Sobol qui correspondent bien à la nature variable des fonctions à optimiser : continue, discrète et experte.
Applications potentielles et retombées industrielles
Proposer un modèle prédictif général d’aide à la conception performancielle dans le terme de vibration du plancher composite bois-béton.
L’utilisation de métaheuristiques pour résoudre les problèmes d’optimisation complexe posés par le bâtiment pouvait conduire à un ensemble de « bonnes » solutions très différentes. Une analyse multicritère peut permettre ensuite au concepteur de choisir sa « bonne » solution.