Ap’Structure, une solution unique de surveillance en temps réel et de maintenance prédictive des structures
- Les ponts représentent en France près de 250 000 ouvrages, et exigent, comme toute structure, un entretien régulier.
- Selon un récent rapport du Sénat *, plus de 10% des ponts en France sont en mauvais état et posent des problèmes de sécurité et de disponibilité pour les usagers. Ces dégradations proviennent essentiellement des aléas climatiques (tempêtes, vagues de chaleurs, inondations,...) mais également de leur usage (trafic, exploitation des réseaux,...).
- L’état des ponts constitue un enjeu majeur de sécurité pour les collectivités territoriales et locales ainsi que pour les acteurs autoroutiers et ferroviaires.
Près de 3 000 ponts de l’Etat arriveront dans les prochaines années en fin de vie et nécessiteront des moyens importants pour leur entretien ou leur remise en état.
Pour tout ouvrage d’art, une action préventive est bien plus efficace et coûte environ trois fois moins cher qu’un traitement curatif. Il semble donc désormais nécessaire de sortir d’une culture de l’urgence au profit d’une gestion patrimoniale préventive voire pro-active.
Le Structural Health Monitoring (SHM) : une réponse innovante adaptée à cette nécessité de prévention
Les exigences qui s’imposent aux maîtres d’ouvrages concernant la gestion des structures sont nombreuses : résistance et stabilité des ouvrages, sécurité d’utilisation, disponibilité pour les usagers, maîtrise des budgets d'exploitation. Ces exigences rendent indispensable une surveillance continue et une maintenance régulière pendant toute la durée de vie des structures.
Le Structural Health Monitoring (SHM) permet d’évaluer l’intégrité, la santé et le maintien dans le temps de tous types de structures. Son objectif est de maintenir et de prolonger la durée de vie des ouvrages, mais également de détecter et de prédire leurs défaillances. Cette technologie, issue d’une approche pluridisciplinaire, bénéficie de l’alliance de plusieurs expertises en matériaux, contrôles non destructifs, capteurs, maintenance et également en analyse de données et modélisation.
Ap’Structure : 1er système industriel d’analyse dynamique des structures
Apave, spécialiste de la maîtrise des risques et le leader mondial en équipement sismique, ont uni leurs compétences pour proposer une solution unique et innovante de SHM, en utilisant la dernière technologie d’accéléromètres la plus sensible du marché et l’analyse modale opérationnelle.
Un monitoring complet des structures en 3 étapes clés :
Audit national permettant de comprendre le comportement réel de l'ouvrage
Monitoring continu permettant de surveiller l'évolution de la santé de l'ouvrage
Proposition de mesures correctives
L’excitation ambiante de l’ouvrage - provoquée par des sollicitations extérieures comme le vent, la houle, les micro séismes ou le trafic routier - est suffisante pour évaluer son comportement et ainsi vérifier sa bonne santé sans aucune intervention externe.
L’audit initial réalisé par nos experts est une étape primordiale à la réussite de la mission Ap’Structure. Il permet notamment de :
- comprendre le schéma statique et dynamique de la structure
- localiser et identifier les zones singulières
- définir la signature structurale d’origine de l’ouvrage
- déterminer le positionnement idéal des capteurs.
Le savoir-faire opérationnel de nos consultants sur les ouvrages d’art, acquis depuis de nombreuses années, leur permet d’effectuer des prises de mesures optimales sur le terrain.
La solution unique S-lynks
Le monitoring continu de l’ouvrage s’effectue via une solution unique et novatrice. Entièrement autonomes et sans aucune connexion filaire, les capteurs intelligents s’installent rapidement sur l’ensemble des structures existantes, même fortement inclinées.
D’une extrême sensibilité, ils permettent de récupérer des données sur des plages de fréquences étendues, mais également à basses fréquences (< 1 hz). Ces données fournissent des informations précises sur les caractéristiques des ouvrages comme les fréquences de résonance, les déformées modales ou les amortissements.
Besoin d'être accompagné(e) ?
Un accompagnement global
Après traitement par des algorithmes très précis et analyse par nos experts, ces données permettent de définir une note d’état structural de l’ouvrage ainsi que des seuils d’alerte associés, directement exploitables par l’ensemble des parties prenantes (gestionnaires, prestataires, bureaux d’études). Ces résultats peuvent être spécifiques pour un ouvrage unique ou plus exhaustifs pour l’ensemble d’un parc d’actifs.
L’exploitation de ces données dynamiques permet ainsi d’interpréter le comportement réel d’un ouvrage et de surveiller son évolution dans le temps afin de détecter au plus tôt l’apparition d’anomalies invisibles à l’œil nu.
Selon l’état structural de l’ouvrage et l’évolution de sa santé, nos experts proposent des mesures correctives afin de maintenir ou de prolonger sa durée de vie.
Les Ouvrages d'Art en France - Edition 2022
Véritable outil de pilotage et d’aide à la prise de décision
La mise en place d’une surveillance en temps réel permet de maîtriser l'évolution de la santé des ouvrages et de contribuer efficacement à la prévention de tout risque de défaillance. En s’appuyant sur notre solution Ap’Structure nous accompagnons les décideurs dans la gestion quotidienne et à long terme de leurs actifs afin :
- de garantir la solidité des infrastructures et la sécurité des usagers,
- de maintenir et de prolonger la durée de vie des ouvrages en connaissant précisément leur état réel et en suivant l’évolution de leur vieillissement,
- d’éviter les arrêts d’exploitation des structures en identifiant les pathologies existantes et en prévenant leurs défaillances,
- de maîtriser les dépenses en anticipant et en priorisant les opérations de maintenance et/ou de rénovation nécessaires,
- de faciliter les prises de décisions en bénéficiant d’analyses régulières et personnalisées sur les ouvrages instrumentés
Ap'Structure s’applique à tous types d’ouvrages de génie civil et de bâtiments, dans de nombreux secteurs d’activités.
Pour aller plus loin
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Pourquoi choisir Ap'Structure ?
Nous avons pris le soin pour cette solution de nous associer au groupe Sercel, leader mondial en équipement sismique, afin de vous garantir la meilleure prestation et les meilleurs conseils possibles. Nous confier la réalisation du SHM de vos structures, c’est faire le choix d’un partenaire ayant plus de 15 ans d’expérience et plusieurs milliers d’ouvrages analysés.
Nous utilisons les capteurs les plus sensibles au monde, autonomes en énergie, sans connexion filaire et contrôlables à distance. Il est ainsi possible de déclencher des analyses modales à la demande afin de vérifier l’état réel de la structure à la suite d’un événement (accident de la circulation, micro-séisme, intempéries,...). Les informations fournies sont obtenues sous bruit ambiant, en temps réel et sans interruption du trafic.
L’analyse de ces données permet d’obtenir une représentation réelle du comportement des ouvrages dans leur environnement et d’identifier rapidement les zones singulières pouvant signaler de futures pathologies, même non visibles. Grâce à l'expérience de nos experts, les différents algorithmes existants sont hiérarchisés et utilisés en fonction des besoins précis de nos clients.
Les résultats et les seuils d'alerte sont personnalisés selon chaque ouvrage et sont directement exploitables afin d’effectuer une maintenance prédictive efficiente.
* Sécurité des ponts : éviter un drame - Rapport d'information n° 609 (2018-2019) de MM. Patrick CHAIZE et Michel DAGBERT, fait au nom de la commission de l'aménagement du territoire et du développement durable, déposé le 26 juin 2019.
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Les prestations complémentaires
• Gestion patrimoniale du parc d’actifs : Cartographie, évaluation du plan pluriannuel de maintenance, analyse des risques, arbitrage coûts-bénéfices
• Recalage des modèles
• Contrôles et vérifications techniques des ouvrages : Contrôle externe, contrôle extérieur, inspection détaillée périodique. -
La documentation associée
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• "Maintenance prédictive des structures : Ap’Structure Bâtiment"
• "Maintenance prédictive des structures : Ap’Structure Ouvrages d'art"