Thèse Éco-Conception Multi-Objectif des Structures de Génie Civil Couplage Acv-Optimisation H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences Laboratoire de recherche : LMPS - Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay Direction de la thèse : Fabrice GATUINGT ORCID 0000000291854719 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-04-21T23:59:59 Le secteur du génie civil joue un rôle prépondérant dans les défis environnementaux contemporains. Dans un contexte de transition écologique, les pratiques traditionnelles centrées sur les seules performances structurelles et économiques doivent évoluer vers une approche intégrée considérant l'ensemble des impacts environnementaux et sociétaux. Pour répondre à ces objectifs, la recherche dans ce domaine doit s'orienter vers une réduction significative des impacts environnementaux des ouvrages sur l'ensemble de leur cycle de vie... Cela implique d'agir dès la phase de conception - où l'essentiel des choix déterminants est effectué - mais aussi durant les phases d'exploitation, de maintenance et finalement de déconstruction ou de réemploi. L'ACV est un outil qui permet d'avoir une vision globale, quantitative et multicritère des performances environnementales durant toutes les étapes du cycle de vie des structures. Pour orienter efficacement les choix constructifs et optimiser simultanément la performance structurelle, économique et environnementale, des méthodes d'optimisation multicritère seront employées. Elles permettront d'envisager l'exploration de solutions hybrides ou innovantes : mixité de matériaux, géométries optimisées, technologies de fabrication avancées, solutions de réemploi, etc.
Ce projet se propose de développer une méthodologie de conception combinant la modélisation structurelle, l'évaluation environnementale (via l'ACV ou des indicateurs dérivés), et des techniques d'optimisation avancées. L'ambition finale est de proposer un cadre méthodologique capable d'orienter la conception vers des solutions structurelles répondant simultanément aux exigences de sécurité, de durabilité, d'efficacité matière et d'atténuation des impacts environnementaux.
Dans ce cadre, la thèse se propose d'explorer les méthodes de calcul ACV (statique, dynamique, avec incertitudes ...) et leurs indicateur (carbone, énergie cumulée, consommation des ressources, pollution eau/air, toxicité, ...) pour voir quel sont les plus discriminants pour la conception des structures selon leur typologie ? Nous explorerons également les méthodes d'optimisation multicritère adaptées aux contraintes du génie civil offrant le meilleur compromis robustesse/convergence/temps de calcul pour des modèles réalistes. Développer une méthodologie d'écoconception optimisée pour les structures de génie civil, intégrant simultanément les performances structurelles, environnementales et de durabilité, afin d'identifier les solutions structurelles les plus pertinentes pour en réduire les impacts environnementaux tout au long de son cycle de vie.

Le candidat possède un master en génie civil, génie de l'environnement, ou dans un domaine connexe. De solides bases en mathématiques appliquées et recherche opérationnelle ainsi que des compétences en programmation (Python, MATLAB, ...) sont attendus.
Des compétences en modélisation des structures, maîtrise ou familiarité avec les principes/logiciels d'ACV ou des connaissance des algorithmes d'optimisation seront appréciées