La mise en commun des laboratoires des établissements membres du CEISCE classe le regroupement en tête de peloton des réseaux de laboratoires de structures au Canada, et parmi les mieux équipés et les plus polyvalents au monde. Le centre assure l’utilisation optimale de ces investissements majeurs que constituent les infrastructures de laboratoires par tous les chercheurs membres, les étudiants de 1er, 2e et 3e cycle et les chercheurs post doctoraux. Il permet également un retour à la société, et en particulier au Québec, en traitant des spécificités de la province (e.g. secousses sismiques avec un contenu élevé en hautes fréquences, basses températures, verglas, neige). Des ressources humaines de haut calibre assure le fonctionnement efficace des laboratoires et le traitement de problèmes complexes (e.g. systèmes de contrôle hybrides, simulations non linéaires incluant des couplages multi-physiques, suivi des ouvrages par essais dynamiques, détection de l’endommagement). Ces ressources techniques ont aussi un impact considérable sur la formation des étudiant(e)s membres du CEISCE.
Le Laboratoire de Structures Hydro-Québec de Polytechnique Montréal est un laboratoire de calibre mondial, doté d'équipements d'avant-garde pour étudier expérimentalement le comportement des grands ouvrages de génie civil, incluant : un mur de réaction de forme en L (deux ailes de 10 m de hauteur sur 12 m de longueur chacune), deux dalles d'essai couvrant une surface de 630 m², un simulateur sismique de haute performance (dimensions de 3,4 m × 3,4 m), un système de chargement multidirectionnel de grande capacité, une presse universelle (capacité de 12 MN), trois autres presses (capacités de 1 MN à 2,5 MN), 26 vérins statiques (capacités de 25 kN à 2000 kN), 10 vérins dynamiques (capacités de 100 kN à 1500 kN), une salle environnementale (de dimensions 5 x 7 x 3 m) pour des essais à température et humidité contrôlées, et une chambre (dimensions de 0,3 m x 0,6 m x 0,6 m) pour des essais à basses températures (jusqu'à -40°C). Le mur de réaction et la dalle d'essai permettent de conduire plusieurs programmes d'essai simultanément sur des spécimens de très grande taille et selon des configurations variées. Les vérins permettent d'imposer des forces élevées à des composantes structurales comme des poutres ou piles de ponts, des contreventements ou des sections de barrage. Plusieurs équipements et logiciels de contrôle numérique des vérins, incluant la technologie des simulations hybrides modèle-spécimen sont disponibles. Le laboratoire est équipé de systèmes d'acquisition de données pour la cueillette simultanée à haute vitesse des mesures expérimentales. Divers types d'instruments de mesure peuvent être utilisés, incluant des caméras et logiciels de corrélation d'images numériques. Un laboratoire de béton est également disponible. Polytechnique Montréal dispose aussi d'un laboratoire d'hydraulique, comprenant notamment trois canaux et une soufflerie, ainsi que d'un laboratoire de géotechnique.
Plus de détails peuvent être trouvés dans les liens suivants: laboratoire du Groupe de Recherche en Structures - GRS (site internet); laboratoire du Groupe Expérimental et Numérique d’Ingénierie des Écoulements d’Eau - Génie Eau (site internet); laboratoires du Groupe de Recherche en Géotechnique - GRG (site internet).
Quelques exemples des équipements disponibles et de leur utilisation sont illustrés ci-dessous.
Vue globale
du laboratoire de Structures
Vue globale
du laboratoire de Structures
Essai sismique d'un
contreventement à
échelle réelle
Essai d'un bâtiment en acier
de huit étages à échelle réduite
sur simulateur sismique
Essai sismique de simulation
hybride 3D d'un mur de refend
en béton armé
Essai d'impact de propagation d'onde de ruptures en cascade de barrages en présence de couvert de glace
Le laboratoire de Structures de l'Université de Sherbrooke abrite une dalle d'essai de 160 m², un mur de réaction (7 m de haut et 9 m de large), un simulateur sismique (3 m x 3 m), un ensemble de 12 vérins statiques et dynamiques (capacités de 100 kN à 2500 kN), et un système de chargement de haute capacité à 6 degrés de liberté en cours d'installation. L'Université de Sherbrooke dispose également du laboratoire FCI intégré de recherche en valorisation des matériaux et de structures innovatrices et durables, dont la partie dédiée aux essais sur les structures compte les équipements majeurs suivants: une dalle d'essai de 200 m², deux murs de réactions perpendiculaires de 12 m de haut pour des essais bidirectionnels, une presse statique de très grande capacité (13 000 kN), une presse dynamique à grand bâti (capacité de 1500 kN), une presse dynamique à petit bâti (capacité de 1600 kN). Les deux laboratoires sont équipés de ponts roulants (capacités de 10 tonnes et de 15 tonnes) pour la manutention des spécimens de grande taille. Plusieurs systèmes d'acquisition de données mesurés sont disponibles, ainsi que des systèmes de contrôle des vérins, incluant ceux permettant des simulations hybrides modèle-spécimen. L'Université de Sherbrooke dispose également d'un laboratoire de géotechnique et de dynamique des sols d'avant-garde, comprenant notamment des simulateurs d'ondes sismiques 1D et 3D novateurs. Un laboratoire de béton et un laboratoire d'hydraulique sont également disponibles.
Plus de détails peuvent être trouvés dans les liens suivants: Laboratoire de Structures (site internet); Laboratoire de Géotechnique et Géoenvironnement (site internet); Laboratoire Interdisciplinaire de Recherche en Ingénierie Durable et Écoconception - LIRIDE (site internet); Laboratoire d'Hydraulique (site internet).
Quelques exemples des équipements disponibles et de leur utilisation sont illustrés ci-dessous.
Essai sismique
d'une pile de pont
à échelle réelle
Essai d'un bâtiment en bois
à plusieurs étages
sur simulateur sismique
Essai dynamique
d'un isolateur sismique
de pont routier
Essai sismique par simulation
hybride d'un mur de refend
en béton armé
Essai dynamique d'un pylone
de transmission d'électricité
à échelle réduite
Essai dynamique d'un pylone
de transmission d'électricité par
simulation hybride
Appareil TxSS 3D pour l'étude du comportement dynamique
des sols en trois dimensions
Colonne de résonance de type Hardin pour l'analyse de la réponse
dynamique des sols
Le laboratoire de Structures de l'Université McGill (Jamieson Structures Laboratory) comprend plusieurs équipements d'essais majeurs, notamment une dalle d'essai à grande résistance, une méga-presse hydraulique statique (capacité de 13 000 kN), une presse dynamique (capacité de 1600 kN), un bâti en acier dédié aux essais sur des éléments en béton, un grand bâti en acier dédié aux essais des murs de cisaillement en béton de grandes dimensions et plusieurs vérins hydrauliques.
Plus de détails peuvent être trouvés dans ce lien: site internet.
Le laboratoire de structures de l'Université Concordia comprend essentiellement deux bâtis d'essais de grande envergure et à hautes capacités. L'un est utilisé pour des essais de chargement vertical sur des éléments en béton ou maçonnerie armés et sur des poutres de ponts en acier. L'autre permet l'étude du comportement sismique de murs en béton ou maçonnerie armés sous chargement latéral combiné aux charges verticales permanentes. Le bâti d'essai pour chargement vertical est une combinaison d'un cadre à haute capacité de 1000 kN et de vérins hydrauliques avec contrôleurs numériques. Il peut accueillir des spécimens de poutres jusqu'à 6m de long. Le bâti d'essais pour murs en béton ou maçonnerie armés est constitué d'un cadre à haute capacité supportant 2 vérins hydrauliques verticaux et un vérin hydraulique horizontal pour la simulation de chargements sismiques. Les spécimens de murs testés ont des dimensions allant jusqu'à 3m de large et 3.5m de haut. Le laboratoire dispose au total de 3 vérins hydrauliques de 750 kN et d'un vérin dynamique de 150 kN.
Plus de détails peuvent être trouvés dans les liens suivants: Research Centre for Structural Safety and Resilience - CSSR (site internet); Building Aerodynamics / Wind Tunnel Lab (site internet).
Quelques exemples des équipements disponibles et de leur utilisation sont illustrés ci-dessous.
Vue globale
du laboratoire de Structures
Vue globale
du laboratoire de Structures
Essai sismique d'un mur
en maçonnerie sous chargements latéral, vertical et flexionnel
Essai du renforcement sismique d'un mur en béton armé sous chargements latéral, vertical et flexionnel
Essai du renforcement sismique d'un mur en béton armé sous chargements latéral, vertical et flexionnel
Essai sous chargemetn axial
d'un élément de maçonnerie
Essai en soufflerie pour étudier
les effets de l'écoulement du vent
entre les bâtiments
Essai en soufflerie pour évaluer les pressions du vent sur les bâtiments avec large empreinte au sol
Essai en soufflerie pour évaluer les pressions du vent sur des toitures à géométrie complexe
Le Laboratoire de Structures de l'École de technologie supérieure compte des équipements lourds acquis depuis 1998. En 2008, le laboratoire a été rénové profondément avec l'addition d'une dalle d'essais et d'un mur de réaction. Le laboratoire est essentiellement utilisé pour des essais sur des assemblages poteau-poutre de structures en béton ou en acier et sur des murs de refend couplés, pour des simulations de charges symétriques, asymétriques, sismiques, et de train de charges, ainsi que pour des essais cycliques de fatigue. Les équipements majeurs du Laboratoire de Structures de l'ÉTS comprennent: une dalle d'essais de 70 m² accueillant les montages; un mur de réaction; un banc d'essai de 1000 kN comprenant 2 vérins (capacités de 250 kN et de 900 kN) pour effectuer des essais sur des murs et des composantes de structures sous chargement latéral; un vérin statique d'une capacité de 500 kN; un vérin de haute capacité (4500 kN); et plusieurs contrôleurs pour l'automatisation des vérins.
Plus de détails peuvent être trouvés dans ce lien: site internet.
Le laboratoire FCI de Structures de l'Université Laval a été conçu pour permettre des essais sur des structures, des composantes ou des assemblages en béton, en acier, en aluminium ou en carbone (anode). Un ensemble de presses, de vérins et de chambres environnementales permettent de solliciter les échantillons sous différents chargements et différentes conditions de température et d'humidité. Le laboratoire compte deux équipements majeurs : une presse de capacité 5000 kN sur une dalle d'essai à forte résistance de 24 m x 5 m (120 m²) et une chambre environnementale (-43°C à +65°C) de 9.2 m x 5.7 m et de hauteur 4.2 m accueillant deux cadres d'essai avec 5 vérins de capacité variant de 250 kN à 1000 kN.
Plus de détails peuvent être trouvés dans ce lien: site internet.