Proposal for a new approach to optimizing pavement structural design by means of mathematical programming Proposition d'une nouvelle approche d'optimisation du dimensionnement des structures de chaussées par programmation mathématique

A new approach to pavement structural design, which relies upon a minimization algorithm capable of incorporating both the classical set of mechanical requirements and a structural cost criterion, is proposed herein. A non linear optimization problem including constraints has been laid out and then solved. In this modeling set-up, the optimization strategy employed is based on an iterative minimization method (the Han Powell method). The Alizé III program developed at the LCPC laboratory has been adopted in order to mechanically model the pavement structure, whereas for the modeling of exogenous parameters, the approach selected is analogous to that used in the French solution procedure. Certain characteristics are determined in this manner for the purpose of orienting computations to meet Tunisia's specific needs. A new pavement structure computation program has been implemented and validated in this article. Two design examples are presented : the first consists of a comparative computation relative to an inverted structure extracted from the SETRA organization's pavement design guide, while the second example provides a comparison with the tunisian pavement design catalogue. The authors also suggest gradually introducing the computation code currently applied in Tunisia. Une nouvelle approche du dimensionnement des structures de chaussées, qui repose sur un algorithme de minimisation intégrant les exigences mécaniques classiques et un critère coût de structure, est proposée. Un problème d'optimisation non linéaire avec contraintes est ainsi posé et traité. Dans cette modélisation, la démarche suivie pour l'optimisation est fondée sur une méthode itérative de minimisation (méthode de Han Powel). Le programme Alizé III développé par le LCPC est adopté pour la modélisation mécanique de la structure de chaussées alors que, pour la modélisation des paramètres extérieurs, la démarche retenue est analogue à celle de l'approche française. Certaines caractéristiques sont ainsi déterminées de manière à adapter les calculs aux besoins spécifiques de la Tunisie. Un nouveau programme de calcul de structures de chaussées est ainsi proposé et validé. Deux exemples de dimensionnement sont présentés. Le premier est un calcul comparatif relatif à une structure inverse tirée du guide de dimensionnement des chaussées du SETRA. Le second exemple est une comparaison avec le catalogue tunisien de dimensionnement des chaussées. Il est proposé d'utiliser progressivement le code de calcul présenté à la place du catalogue actuellement en vigueur en Tunisie.