Vers une approche par intelligence artificielle pour l’analyse de l'endommagement des structures courbes en maçonnerie sous chargement statique et dynamique

Ce projet a pour objectif de répondre à des défis liés à la durabilité et aux performances des constructions en maçonnerie, et vise plus particulièrement à étudier et prédire le comportement des structures courbes.

La compréhension du comportement global des arches en maçonnerie dépend non seulement du choix des matériaux utilisés, mais aussi de l'interaction entre la brique et le mortier. Une première étude menée dans le cadre des travaux de thèse d’Ismail BELLO [Requalification du comportement statique et dynamique des structures courbes en maçonnerie : Étude expérimentale, analytique et numérique, Ismail Mamuda Bello ; 2023 ; sous la direction de G. Wardeh et de M. Belen Gonzalez Fonteboa] a permis de montrer que le comportement des éléments en maçonnerie en compression statique et cyclique dépend de la composition du mortier. L’étude a mis en avant l’importance de l’adhérence des briques grâce au mortier et ses propriétés. Une technique de corrélation d’images en 2D a été employé pour mesurer les déformations et les déplacements. Ces résultats ont été comparés et validés par des essais expérimentaux, des modèles analytiques et des analyses numériques (modélisation 3D). Cette étude contribue à une meilleure compréhension du comportement de la maçonnerie, offrant des informations précieuses pour l’analyse et la conception de ces structures.

Dans ce contexte, on s’intéressera à étudier l’effet des propriétés mécaniques de briques et de mortiers sur le comportement d’interface « brique-mortier ». Les données expérimentales et les images seront utilisées pour alimenter des bases de données analysées par des algorithmes d'IA. Cela permettra d'optimiser les propriétés mécaniques du mortier et de détecter automatiquement les dommages. Ensuite, des essais à grande échelle seront réalisés pour confirmer les résultats de la première partie de l'étude. Une modélisation micromécanique en 3D par éléments finis validera également les résultats en tenant compte du comportement de l'interface. Cette modélisation pourra être étoffé par une compréhension des comportements microstructuraux à l’interface mortier-brique. Pour valider l’ensemble des résultats, l’étude d’une structure existante sera réalisée. En fonction de l’état d’endommagement des éléments structuraux ainsi que les propriétés des matériaux constitutifs, la stabilité globale de la structure sera évaluée. Des solutions de renforcement pourront être envisagées si la stabilité est considérée comme compromise.

L2MGC développe ses activités dans le domaine du Génie civil sur des problématiques liées à l’optimisation des matériaux et au comportement des structures et des ouvrages. Les approches utilisées conjuguent à la fois des études expérimentales et des travaux de modélisation, allant de l’échelle microstructurale à l’échelle macrostructurale et couvrent aussi bien les aspects physico-chimiques que mécaniques et les problèmes de couplages thermo-hydromécaniques.

Nous recherchons un(e) candidat(e) titulaire d’un master recherche ou d’un diplôme d’ingénieur possédant de bons résultats académiques et de solides connaissances dans plusieurs domaines : matériaux, mécanique, génie civil, physique chimie ou domaines connexes. Des notions dans une ou plusieurs spécialités seront un plus : mécanique des matériaux et des structures, mécanique de l’endommagement, modélisation, …

Le candidat devra avoir un goût prononcé pour les études expérimentales, mais également pour la modélisation et sera motivé par un travail pluridisciplinaire.

Un bon niveau en anglais est requis (minimum B2) ainsi qu’un niveau B2 en français.