Analyse expérimentale de la vulnérabilité sismique de la maçonnerie en terre, renforcée par des bandes horizontales.

Quelle réponse de la structure maçonnée aux séismes ?

En 2015, le Népal a connu un tremblement de terre de 7,8 Mw, qui a détruit plus de 775 000 bâtiments et a coûté la vie à plus de 9 000 personnes. La situation géographique du Népal se situe entre deux plaques tectoniques, ce qui rend les structures/bâtiments vulnérables aux événements sismiques. Diverses techniques de renforcement sont disponibles pour minimiser les dommages causés à la structure, mais toutes les approches ne sont pas viables. Par conséquent, l'autorité a de nouveau recommandé l'application de bandes sismiques horizontales pendant la phase de reconstruction, y compris l'application de bandes en bois ou en béton armé. Cependant, le manque d'informations quantifiées sur la réponse de la structure en cas d'événements sismiques futurs lors de l'utilisation d'un matériau en bois ou en béton armé comme bande pose problème. De plus, le coût de ces matériaux varie considérablement en raison de leur disponibilité et des conditions de terrain difficiles du pays. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse était d'étudier et de comparer la vulnérabilité sismique de deux matériaux couramment utilisés (le bois et le béton armé) comme bande sismique horizontale dans les structures de maçonnerie.

Principales contributions

• Une approche expérimentale à plusieurs échelles a été utilisée pour quantifier l'influence des matériaux de la bande dans la structure.En comparant les performances de deux matériaux, les résultats obtenus avec le béton armé étaient meilleurs que ceux obtenus avec la bande de bois.Cependant, dans le bâtiment à échelle réduite testé sur la table à secousses, les deux structures avec application de bandes sismiques présentaient des dommages réparables par rapport à une structure sans bande sismique.En outre, plusieurs analyses ont permis de recommander l'emplacement le plus critique pour l'application d'une bande sismique.
• Une table de secousses et un cadre de réaction ont été développés au cours de ce travail de recherche au 3SR, qui seront utilisés pour caractériser le comportement de différents types de construction à l'avenir.
• Une nouvelle méthode a été introduite pour optimiser les temps d'utilisation de la table vibrante.

Partenaires locaux sur le projet Népal

•         Architecture Sans Frontières Népal - Bangalamukhi, Lalitpur, Népal
•         Institut d'ingénierie, Université de Tribhuvan - Pulchock, Lalitpur, Népal
•         École d'ingénieurs, Université de Katmandou - Dhulikhel, Kavre, Népal
•         Département du développement urbain et de la construction - Katmandou, Népal

CDP RISK WP3 - Évaluation des risques

Le WP3 est dédié au développement d'approches innovantes pour faire face aux défis correspondant à la modélisation de systèmes complexes pour l'analyse des vulnérabilités et l'évaluation des risques ; et à la construction d'indicateurs/métriques de risques pertinents dans un contexte dynamique avec des fonctions de décision.

L'unité de recherche AE&CC a été impliquée dans l'activité de reconstruction au Népal avec la collaboration de divers acteurs et partenaires locaux. Le principal défi rencontré pendant la phase de reconstruction était le manque de connaissances sur la performance des matériaux de la bande sismique afin de faire des recommandations appropriées aux communautés.
À la demande des parties prenantes, l'unité de recherche AE&CC a recueilli toutes les informations pertinentes sur le site et a collaboré avec le laboratoire 3SR afin d'aborder la question avec une approche scientifique.Par conséquent, ce travail de recherche expérimentale est réalisé avec l'aide de l'implication interdisciplinaire d'architectes, d'ingénieurs et de diverses parties prenantes au Népal.

1. Yadav, S., Sieffert, Y., Vieux-champagne, F.,  Debove, L.,  Decret , D., Malecot, Y. & Garnier, P. (2021). Optimization of the use time of shake table with specimen preparation outside the table surface [Submitting to Journal of Experimental Techniques]
2. Yadav, S., Sieffert, Y., Vieux-champagne, F.,  Malecot, Y., Hajmirbaba, M., Arléo, L., Crété, E. & Garnier, P. (2021). Shake table tests on 1:2 reduced scale masonry house with application of horizontal seismic bands [Submitting to Journal of Engineering Structures]
3. Yadav, S., Sieffert, Y., Vieux-champagne, F., Garnier, P.,  Hajmirbaba, M., Arléo, L., & Crété, E. (2021). Dynamic response of masonry structure with the application of horizontal seismic band: shake table tests [Submitted to 5th International Conference Structures & Architecture]
4. Crété, Eugénie, Julien Hosta, Eefje Hendriks, Aaron Opdyke, Santosh Yadav, Mampionona Rakotonirina, Olivier Moles, Prem Nath Maskey, Ramesh Guragain, Lumanti Joshi, Yannick Sieffert, Philippe Garnier, and Bill Flinn. (2021). “Incorporating Local Building Practices in Response.” Pp. 129–36 in Roadmap for Research: A Collaborative Research Framework for Humanitarian Shelter and Settlements Assistance.
5. Damerji, H., Yadav, S., Sieffert, Y., Debove, L., Vieux-champagne, F., & Malecot, Y. (2021). Design of a Shake Table with Moderate Cost. Experimental Techniques. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s40799-021-00482-0
6. Yadav, S., Damerji, H., Keco, R., Sieffert, Y., Crété, E., Vieux-Champagne, F., Garnier, P., & Malecot, Y. (2021). Effects of a horizontal seismic band on seismic response in masonry structure: Application of DIC technique. Progress in Disaster Science. https://doi.org/10.1016/j.pdisas.2021.100149
7. Crété, E., Yadav, S., Farahza, N., Arleo, L., Hajmirbaba, M., Sieffert, Y., & Garnier, P. (2020). Understanding traditional anti-seismic strategies beyond their disappearance and distortions: Yazd Qajar Architecture case study. In 12th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions.
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9. Crete, E., Yadav, S., Sieffert, Y., Hajmirbaba, M., Hosta, J., Mendes, M. F., Garnier, P. (2019). Promoting Vernacular Architecture, A Basis for Building Back Safer? A Case Study from Nepal. In A. R; (Ed.), Structural Analysis of Historical Constructions (Vol. 18, pp. 2457–2465). Cusco, Peru: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-99441-3
10. Damerji, H., Yadav, S., Sieffert, Y., Vieux-champagne, F., & Malecot, Y. (2019). Damage Investigation Of Adobe Walls Using Numerical Damage Investigation Of Adobe Walls Using Numerical. In 7th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering.
11. Yadav, S., Sieffert, Y., Crété, E., Vieux-Champagne, F., & Garnier, P. (2018). Mechanical behavior of a different type of shear band connections being used in reconstruction housing in Nepal. Construction and Building Materials, 174, 701–712. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.121

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