PhD 15 - Développement d’un système de dissipation d’énergie autocentreur pour les bâtiments multiétagés en bois massif

Problématique

Présentement au Canada et dans la plupart des pays du monde, les bâtiments multiétagés sont conçus pour préserver la vie des habitants lors de séismes majeurs, et ce, au détriment des dommages subis par la structure, peu importe les matériaux de construction. Cette approche à la conception des bâtiments amène un impact économique important pour une ville lors d’un séisme majeur. En effet, la démolition de bâtiments est souvent nécessaire puisqu’ils ne peuvent être remis en service en raison des dommages subis. En 2011, cette situation est arrivée à Christchurch en Nouvelle-Zélande où près de 1100 bâtiments du centre-ville ont été partiellement ou totalement démolis suite aux dommages subis lors du tremblement de terre.

L’objectif de la recherche

L’objectif principal du projet est de développer une approche de conception des structures basée sur un dimensionnement à faibles dommages vis-à-vis les charges sismiques pour les bâtiments en bois au Canada. Cette approche doit être facilement utilisable par les ingénieurs de la pratique qui conçoivent les structures en bois. Spécifiquement, des systèmes de réduction des dommages pour la construction de structure multiétagée en bois seront proposés et des modèles numériques seront réalisés pour analyser les systèmes.

Méthodologie

Dans la mise en œuvre du projet de recherche proposé, des modèles numériques de systèmes de réduction des dommages seront créés et validés à l’aide d’essais en laboratoire ou de résultats expérimentaux antérieurs. Cette étape sera suivie par la création d’une approche de calcul basée sur des faibles dommages aux fins de l’intégration aux règles de calculs canadiennes. Afin de réaliser les modèles analytiques, la procédure ci-après sera utilisée. Premièrement, des modèles préliminaires seront réalisés en tenant compte de toutes les données des éléments à modéliser. Cette étape sera suivie par un premier calcul et une analyse des résultats. Ensuite, les paramètres des modèles seront calibrés afin de représenter le mieux possible le comportement obtenu par les essais expérimentaux.

Applications potentielles et retombées industrielles

Les modèles développés pourront être utilisés pour la conception de bâtiments en bois. Ceux-ci sont conçus pour être réutilisés après un séisme majeur contrairement à la méthode de conception actuelle qui prévoit la démolition des structures. Il s’agit donc d’une approche visant à atteindre la durée de vie de l’ouvrage même en cas de tremblement de terre majeur.

jean-philippe.tremblay-auclair.1@ulaval.ca