Le jumeau numérique des ouvrages en béton armé d'Egis récompensé

Le jumeau numérique des ouvrages en béton armé d'Egis récompensé

Le jumeau numérique développé par Egis a reçu le "grand prix solution tech de l'année" lors du Tech Show for Construction (ex-BIM d'Or) organisé par le groupe Moniteur. En modélisant l'état mécanique d'une structure comme une centrale nucléaire, il peut analyser l'impact de différents phénomènes comme un séisme. Un moyen de prolonger de manière significative la durée de vie des infrastructures...

Candidat malheureux il y a quelques mois lors des derniers Trophées des Jumeaux Numériques (voir la vidéo de candidtaure), Egis a remporté le « grand prix solution tech de l’année » lors du Tech Show for Construction 2024 (ex BIM d’Or) organisé par Le Moniteur et Les Cahiers techniques du bâtiment.

Jumeau numérique du bâtiment en béton armé de l'essai expérimental soumis à des charges sismiquesProlonger la durée de vie des centrales nucléaires existantes est une solution à faible émission de carbone pour relever les défis énergétiques. Dans ce contexte, l'évaluation structurelle des centrales nucléaires, en modélisant précisément les phénomènes mécaniques dans le béton armé, s’avère essentielle. Pour ce type de structures, l'état de fissuration du béton armé et le comportement de la structure en réponse aux séismes sont deux éléments clés qui peuvent justifier l'extension de la durée de vie. Ainsi, un jumeau numérique de l'état mécanique de la structure permet d'analyser de manière aussi fidèle que possible tous ces phénomènes physiques et leurs impacts structurels.

Le jumeau numérique proposé par Egis est ainsi capable de reproduire, à l'échelle globale de la structure, l'impact et l'évolution des phénomènes mécaniques locaux dans le béton armé. Son caractère innovant repose aussi sur la triple modélisation de l’ouvrage (de la structure ; du vieillissement de la structure- de l’effet d’un séisme sur la structure vieillie). D’autant que les données du jumeau numérique peuvent être enrichies/réévaluées avec des mesures en temps réel et/ou utilisées pour l'interprétation structurelle des phénomènes observés sur le bâtiment réel.

Un modèle utilisable sur de nombreux ouvrages

Ainsi, ce jumeau numérique permet de décrire l’évolution dans le temps de la fissuration et de l’endommagement du béton, ainsi que la déformation des armatures en acier et du glissement relatif entre le béton et les barres d’armature. Il a été conçu en s’appuyant sur le code de l'élément fini open-source Code_Aster pour l’analyse structurelle de bâtiments en béton armé complexes et notamment les centrales nucléaires soumises à diverses charges, y compris les séismes. Le champ d’application de ce jumeau numérique concerne bien d’autres ouvrages et enjeux comme la tenue des ponts ou la prolongation de la durée de vie des barrages. Le jumeau numérique résultant est à la fois suffisamment précis pour reproduire le comportement mécanique local et suffisamment robuste pour gérer l'état structurel d'un bâtiment complexe entier.

Jumeau numérique d'une tour de refroidissement en béton armé d'une centrale nucléaire, montrant l'état de déplacement et de fissuration lorsqu'elle est soumise à des charges de vent extrêmes.

Ce développement a été réalisé principalement au sein de la ligne de service nucléaire d'Egis, en particulier par la Direction technique et scientifique du département de génie civil. En plus des deux doctorants (Miquel Huguet Aguilera et Olivier Lherminier), d'autres personnes de ce département ont participé au développement, à la gestion et à l'application du modèle constitutif pour le béton armé. Il a bénéficié de l’aide de spécialistes d’EDF R&D, du laboratoire GeM de l’École centrale de Nantes et de l’Université Gustave Eiffel.

Un autre jumeau à l'honneur

© DDT / Snøhetta / Z ArchitectureSi beaucoup de projets récompensés mettaient en avant leur utilisation du BIM et BOS, l'optimisation de l'interopérabilité des modèles, ou l'utilisation de l'IA, ce concours a également l'occasion de remettre le prix "conception numérique" à l'équipe de maitrise d'ouvrage, maitrise d'œuvre, les bureaux d'étude et l'entreprise de construcction Eifage pour la Nouvelle Cité Administrative de Lyon, une oeuvre bioclimatique de 19.000m2 construite en à peine 24 mois en plein coeur de Lyon de Z Architecture et Snøhett. La livraison d'un jumeau numérique du bâtiment a été un point essentiel pour la maitrise d'ouvrage de cette opération, la Direction départementale du territoire (DDT).

  X.F.