Amplification inélastique du cisaillement due aux modes supérieurs des murs de refend et dimensionnement des porteurs des charges de gravité

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Les murs de cisaillement en béton armé ductiles (MCD) sont les systèmes de résistance aux forces sismiques (SRFS) les plus courants pour les immeubles de grande hauteur au Canada. Ce SRFS, présent dans plus de 90% des bâtiments de grande hauteur, est connu pour ses excellentes performances sismiques et sa capacité à contrôler adéquatement les déplacements latéraux dans les bâtiments à étages lors d'événements sismiques. Des études numériques récentes suggèrent que la capacité des MCD en béton armé conçus conformément au Code national du bâtiment du Canada (CNBC) et à la norme de conception du béton CSA A23.3 pourrait sous-estimer la demande en cisaillement et en flexion sous l'action de séismes de niveau de conception. Une conséquence de ce fait dans la phase de conception est la formation probable de rotules plastiques indésirables aux étages supérieurs qui peuvent potentiellement conduire à une rupture fragile en cisaillement pendant un séisme. On pense que cette situation résulte d'une sous-estimation de l'amplification dynamique due à la contribution des modes de vibration supérieurs à la réponse dynamique globale des structures de bâtiment avec des MCD en béton armé. Les dernières améliorations introduites dans les codes canadiens ne traitent pas adéquatement de ce problème. Il est donc de toute première importance de revisiter ces recommandations de la norme CSA A23.3. Par conséquent, il est impératif que des données expérimentales fiables sur le comportement dynamique non linéaire soient collectées et analysées afin de développer des directives de conception efficaces qui seraient incorporées au Code national du bâtiment du Canada et à la norme CSA A23.3 . Aucun programme de recherche intégré d'essais à grande échelle et d'études numériques visant à résoudre ce problème n'a pas été réalisé sur ce sujet. Nous nous proposons de les étudier par une approche sur deux fronts, l'une expérimentale par des essais hybrides à grande échelle et l'autre par des études numériques non linéaires. Dans la partie expérimentale, nous comptons étudier par des essais hybrides le comportement de murs de cisaillement avec plastification ailleurs que seulement à la base. Dans une seconde phase, nous comptons étudier l'effet de la durée de l'excitation sismique. Nous comptons, dans un deuxième temps, conduire, grâce à ces équipements les plus sophistiqués obtenus de subventions de la FCI, des essais distribués sur plusieurs sites au Canada (nous avons déjà l'accord de l'Université de Toronto et de Polytechnique Montréal) durant lesquels une partie d'une structure étagée sera soumise aux essais pseudo dynamiques à l'Université de Sherbrooke (le mur structural) alors qu'une ou plusieurs parties constituant le système de résistance aux forces de gravité seront testés sur d'autres sites canadiens. Un tel essai, très rare, constituera une première au Canada et permettra d'introduire des changements importants et nécessaires dans les codes de construction au Canada.