Analysis of the behavior of a timber frame structure with infill under seismic loading using a multiscale approach

Analyse du comportement d'une structure à ossature en bois avec remplissage sous chargement sismique basée sur une approche multi-échelles

F. Vieux-Champagne (1) , S. Grange (2) , Y. Sieffert (2) , L. Daudeville (2)

1 CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire)
2 3SR - Laboratoire sols, solides, structures - risques [Grenoble]

Timber frame with infill have proved to be efficient structures when submitted to seismic hazard. No building code and very few scientific studies are available to design this kind of structures. Therefore, the present work aims at predicting the behavior of timber-frame structure with stones and earth infill under seismic loading. Four scales are defined: the joint, the elementary cell, the shear wall and the entire house. At each scale, both an experimental and a numerical analysis are carried out in order to bring extensive knowledge with regard to the behavior of these structures under seismic loading and to validate a numerical tool able to predict their response. This paper synthetically presents the results of this study.

Les structures à ossature en bois avec remplissage en maçonnerie de pierres et terre ont un bon comportement parasismique. Pourtant, aucun code de construction et peu d'études scientifiques sont disponibles pour la conception de ce type de bâtiment. Ces travaux ont pour but de prédire le comportement des structures à ossature en bois avec remplissage sous chargement sismique. Quatre échelles sont définies l'assemblage, la cellule élémentaire, le mur de contreventement et la structure dans sa globalité. A chaque échelle, une analyse basée sur l'expérimentation et la modélisation est réalisée afin d'améliorer les connaissances relatives au comportement de ce type de structure sous chargement dynamique et de valider un outil numérique capable de prédire leur réponse.

Mots clés: Timber-frame structures; infill; earth and stone masonry; finite element analysis; dynamic and seismic loading; constitutive model; multi-scale approach Timber-frame structures; multi-scale approach

Mots clés: modèle constitutif; chargement cyclique et dynamique; analyse aux éléments finis; approche multi-échelles; Structure ossature en bois; remplissage; maçonnerie de pierres et terre

Domaines: Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]; Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

F. Vieux-Champagne, S. Grange, Y. Sieffert, L. Daudeville. Analyse du comportement d'une structure à ossature en bois avec remplissage sous chargement sismique basée sur une approche multi-échelles. AFPS - 2015 - 9ème Colloque National de l'Association Française du génie Parasismique, Nov 2015, Marne-La-Vallee, France. ⟨hal-02445714⟩