De nos jours, la surveillance et le diagnostic des structures à partir d'essais vibratoires ambiants deviennent plus populaires en génie civil. Dans ce travail, une nouvelle méthode de détection et de diagnostic de dommage dans les structures, à partir des mesures de vibrations ambiantes, est proposée tout en conservant la robustesse à l'ensemble de ces niveaux. La méthode proposée utilise des données vibratoires de la structure et un modèle à éléments finis paramétré par des indicateurs spécifiés de dommage. Le filtrage modal, combiné avec une approche asymptotique locale, est utilisé pour calculer un nouveau résidu qui s'avère distribué suivant une loi normale de moyenne nulle dans l'état sain et de moyenne différente de zéro en présence de dommage. L'algorithme proposé est testé sur plusieurs exemples de structures simulées numériquement. D'autre part, une validation expérimentale de l'algorithme est effectuée sur des poutres et des dalles construites en béton armé, pour différents degrés de dommage et pour des cas de dommages simples et multiples. Le pont de Béni Khiar a fait l'objet d'une étude de cas réel.
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