Cet événement aura lieu le

mercredi 14:00 - 15:45, salle 302AB

Description

Le comportement sismique des bâtiments en bois est souvent un de leurs meilleurs attributs. Toutefois, en dépit de cet avantage inhérent, la conception sismique doit s’appuyer sur les données et les techniques les plus récentes sans quoi d’importants dommages structuraux pourraient survenir lors de puissants tremblements de terre.

Les pertes importantes subies lors de récents tremblements de terre de grande envergure ont fait balancer la philosophie de conception sismique vers les systèmes structuraux dits « résilients » ou « à faible dommage ». Ces systèmes innovants visent à réduire les dommages structuraux tout en offrant un niveau de sécurité identique, sinon plus élevé, aux occupants.

Cette session sera l’occasion de présenter les travaux réalisés, de partager les résultats et de faire fructifier les connaissances et les expériences récentes.

Modérateurs : Marjan Popovski (FPInnovations, Canada) & Thomas Catterou (FCBA, France)

Conférencier: Marjan Popovski (FPInnovations, Canada)

Un rapport résistance-poids élevé, un assemblage facile et une bonne performance environnementale ont permis la généralisation de l’utilisation des produits en bois massif dans les projets de construction résidentielle et non résidentielle aux quatre coins du monde. FPInnovations a lancé un certain nombre de projets de recherche pour accélérer l’adoption des systèmes structuraux en bois massif dans des utilisations autres que résidentielles au Canada, dans les zones où l’activité sismique est modérée ou élevée. L’exposé donne un aperçu des plus récents résultats de ces projets, notamment en lien avec la résistance sismique des murs en bois massif à poteaux continus d’un étage à l’autre, des charpentes en bois avec contreventement ainsi que des murs Pres-Lam avec post-tension en tant que systèmes de résistance aux charges sismiques. L’exposé fait aussi le point sur l’acceptation des systèmes de résistance aux charges sismiques en bois massif dans les codes du bâtiment du Canada.

Résistance sismique des structures en bois au Japon

Conférencier: Hiroshi Isoda, Kyoto University, Japon

Le Japon se trouve au carrefour de quatre plaques tectoniques. Par conséquent, d’intenses séismes y sont monnaie courante. Le séisme survenu à Kobe en 1995 a détruit 104 906 bâtiments. En 2011, le plus puissant séisme jamais enregistré au Japon a frappé la région de Tohoku et a déclenché un tsunami qui a causé près de 16 000 décès et détruit 127 290 bâtiments. En 2016, le séisme de Kumamoto a détruit bon nombre de maisons en bois, dont des maisons récentes qui avaient été bâties selon le code du bâtiment en vigueur. En raison des graves dommages subis par les structures en bois pendant les séismes, beaucoup de recherches ont été menées sur la résistance sismique des structures, notamment des essais sur plateforme vibrante en grandeur réelle, et les lignes directrices et procédures de conception parasismique ont été revues. L’exposé présente les exigences de conception parasismique actuellement en vigueur pour les bâtiments en bois et renseigne sur les recherches qui ont été menées dans le domaine. Des recherches menées sur les bâtiments en bois massif, soit l’un des grands champs d’intérêt des chercheurs du domaine du bois d’œuvre, seront aussi à l’ordre du jour. 

Amortisseurs sismiques de pointe pour des structures en bois résilientes : caractéristiques et applications

Conférencier: Pierre Quenneville, Université d’Auckland, Nouvelle-Zélande

À la lumière des récents tremblements de terre survenus en Nouvelle-Zélande et qui ont causé des pertes économiques et des décès, il est plus que jamais urgent d’offrir des solutions de conceptions sismiques pour accroître la résilience des bâtiments et de l’infrastructure. Les structures en bois, bien qu’elles soient connues pour leur capacité de résister à de plus forts tremblements de terre en raison de leur plus faible masse, peuvent subir des dommages irréversibles puisque la ductilité de l’ensemble du système est transmise par l’écrasement des fibres de bois et la rupture des assemblages au niveau des connections.

En guise de solution à ce problème, on a mis au point un amortisseur à friction résilient dont la configuration permet un comportement de déformation sous charge de la forme de drapeau souhaitée. Autrement dit, l’amortisseur est forcé de reprendre sa position initiale dès que les charges sismiques diminuent. C’est un attribut très recherché puisque tout déplacement résiduel à la suite d’un tremblement de terre peut mener à la décision de démolir le bâtiment. Les caractéristiques de l’amortisseur peuvent être adaptées à toutes les demandes de charge et de déplacement, ce qui fait qu’il peut répondre aux exigences des divers systèmes de résistance aux charges latérales.

L’amortisseur à frottement résilient sera présenté, tout comme ses caractéristiques, ses avantages et ses applications dans les différents systèmes de résistance aux charges latérales. Enfin, on décrit son utilisation dans différentes structures en bois de Nouvelle-Zélande.

Créé principalement pour être utilisé dans des structures en bois, l’amortisseur confère un avantage à l’industrie de la construction en bois en offrant une solution structurale qui assurera la résilience des bâtiments en bois.

Bâtiments de grande hauteur résistants aux séismes : du concept à la validation à grande échelle

Conférencier: Shiling Pei, École des mines du Colorado, États-Unis

Avec les nouvelles modalités du code international du bâtiment (IBC) récemment adoptées pour permettre la construction de structures en bois massif pouvant atteindre 18 étages, le bois massif commence à être un sérieux candidat pour la construction de bâtiments de grande hauteur aux États-Unis. Dans les régions sismiques, il est souhaitable d’atténuer les dommages causés par les séismes en concevant les nouvelles structures pour qu’elles subissent peu de dégâts et soient résilientes. Plus précisément, les murs de contreventement en bois massif avec post-tension sont très prometteurs et pourraient permettre la conception de bâtiments en bois à étages multiples qui ne seraient pas endommagés par des séismes de force nominale. Le présent exposé résume les plus récents résultats du projet NHERI TallWood, un effort de recherche collaboratif auquel participent des chercheurs et des ingénieurs des États-Unis, du Canada et de Nouvelle-Zélande et visant l’élaboration d’une méthode de conception parasismique fondée sur la résilience applicable aux bâtiments en bois de grande hauteur. Le projet vise des bâtiments en bois de grande hauteur avec plans d’étage ouverts et flexibles recourant à des systèmes latéraux faisant appel à des murs de contreventement avec post-tension. Il sera question des résultats d’études expérimentales et d’analyses courantes menées dans le cadre de ce projet et, notamment, des résultats d’essais sur plateforme vibrante menés en 2017 sur un bâtiment en bois massif et de l’intention de mettre à l’essai un bâtiment en bois de dix étages sur la plus grande plateforme vibrante extérieure du monde à l’UC San Diego, en 2021.

Conférencier(s)

  • Marjan Popovski.

    FPInnovations

    Marjan Popovski est scientifique principal au sein du groupe des systèmes de construction de FPInnovations. Il est aussi professeur associé au département de science du bois de l’Université de la Colombie-Britannique ainsi qu’au centre de conception intégrée de structures en bois de l’Université de Northern British Columbia. Il compte 30 ans d’expérience technique et de recherche en matière de résistance sismique des bâtiments et il est l’un des chercheurs les plus reconnus dans le domaine de la résistance sismique des structures en bois. Il est auteur et coauteur de plus de 180 publications scientifiques et techniques, dont des chapitres de manuels de cours, le Guide technique pour la conception de bâtiment en bois de grande hauteur au Canada, des manuels canadiens et américains sur la construction en CLT ainsi que le Canadian Technical Guide for Mid-rise Wood Frame Construction. M. Popovski fait partie de l’équipe technique chargée d’élaborer les coefficients de sécurité pour la conception parasismique de bâtiments de type plateforme en CLT au Canada et aux États-Unis. Il est membre du comité technique de la norme canadienne CSA O86 – Règles de calcul des charpentes en bois et de divers sous-comités et groupes de travail canadiens, américains et de l’ISO. Il a aussi été membre du Comité permanent du calcul parasismique du Code national du bâtiment du Canada, de 2009 à 2014.

  • Thomas Catterou.

    FCBA, France

    Thomas Catterou a étudié à l’École normale supérieure de Cachan et est titulaire d’un master de recherche en dynamique des structures obtenu en 2015 à Centrale Paris. Son doctorat, obtenu en 2018 au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), portait sur la modélisation numérique non linéaire d’éléments de cœur de réacteur soumis à des charges dynamiques durant des séismes et le transport de matériel.

    M. Catterou a fait son entrée à l’Institut technologique FCBA en janvier 2019 en tant qu’ingénieur de recherche. Il travaille actuellement sur les problématiques de confort des usagers dues aux vibrations de planchers, sur l’élaboration de lois de similitude pour la construction en bois et sur des essais sismiques.

  • Hiroshi Isoda.

    Kyoto University

    M. Hiroshi Isoda a obtenu son doctorat à la faculté de génie de l’Université de Tokyo en 1997. De 1992 à 1997, il a été professeur adjoint en architecture et en génie civil à l’Université Shinshu, où il a formé des étudiants dans le domaine de l’ingénierie des structures. En 1997, il est passé au BRI, le Building Research Institute (institut national japonais), en tant qu’agent de recherche principal. À ce poste, il a participé à la révision de la loi japonaise sur les normes du bâtiment. En 2000-2001, il a été chercheur invité au département d’ingénierie des structures de l’Université de la Californie à San Diego, où il a analysé la réaction de quatre bâtiments en bois témoins en présence de séismes. En 2006, il a été chercheur invité au département de génie civil, des structures et environnemental de l’Université d’État de New York à Buffalo, où son travail a notamment porté sur les essais sur plateforme vibrante du projet NEESWood. Il est devenu professeur agrégé à l’Université Shinshu en 2006 et il y a été élevé au rang de professeur en 2011. Il s’est joint à l’Université de Kyoto en 2013. M. Isoda est maintenant professeur au laboratoire de fonction structurale de l’Institut de recherche pour une humanosphère durable de l’Université de Kyoto ainsi que chercheur invité au BRI.

  • Pierre Quenneville.

    University of Auckland

    Pierre Quenneville est ingénieur en structure de formation et il mène des recherches sur le bois d’œuvre depuis 1988. Il a obtenu son doctorat en 1992 et ses recherches concernent les structures en bois, principalement les connecteurs. Il est connu pour ses recherches sur les connecteurs à boulons pour structures en bois et sur leurs modes de défaillance par rupture fragile. Il est membre du comité responsable de la norme CSA-086 (Règles de calcul des charpentes en bois) depuis 1993 et il continue d’œuvrer activement à sa tenue à jour. Depuis 1999, il a offert ses services d’expert-conseil dans le cadre de nombreux projets liés au bois d’œuvre au Canada et outre-mer. En juillet 2017, M. Quenneville a déménagé à Auckland, en Nouvelle-Zélande, pour devenir titulaire d’une chaire de conception de structures en bois à l’Université d’Auckland. Il a été responsable du service de génie civil et de l’environnement d’Auckland de février 2011 à juin 2017. Le principal objectif de ses recherches est d’élaborer des règles de calcul pour les connecteurs utilisés dans les structures en bois. Entre 2008 et 2013, il a participé aux activités du consortium de recherche STIC et, récemment, il a commencé à mener conjointement des recherches sur les connecteurs résilients utiles pour la conception parasismique de structures.

  • Shiling Pei.

    Colorado School of Mines

    M. Shiling Pei a obtenu son Ph. D. en génie civil à l’Université d’État du Colorado en décembre 2007 et il est actuellement professeur agrégé en génie civil et de l’environnement à l’École des mines du Colorado. Ses recherches portent principalement sur l’atténuation de risques multiples au moyen d’une conception technique axée sur le rendement, d’une modélisation numérique du comportement dynamique des structures, de systèmes structuraux en bois traditionnels et innovateurs ainsi que d’essais dynamiques à grande échelle. M. Pei a reçu le prix de recherche Raymond C. Reese 2012 de l’ASCE pour son travail sur la résistance sismique des bâtiments en bois de moyenne hauteur (NEESWood). Il est l’auteur de Seismic Analysis Package for Woodframe Structures (SAPWood). M. Pei pilote actuellement un effort de collaboration entre six universités financé par la Fondation nationale des sciences (NSF) et visant l’élaboration d’une méthode de conception parasismique de bâtiments en bois lamellé-croisé de grande hauteur résilients. Ce projet passe par l’essai sur plateforme vibrante d’un bâtiment en bois de dix étages, en grandeur réelle. Cet essai aura lieu en 2021, sur la plateforme vibrante extérieure NHERI@UCSD. M. Pei a présidé le comité administratif et technique sur le bois de l’ASCE et il est ingénieur enregistré en Californie.