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ISIS CANADA Un aperçu des activités du Réseau de Centres d'excellence ISIS Canada Intelligent Sensing for Innovative Structures Innovations en structures.

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1 ISIS CANADA Un aperçu des activités du Réseau de Centres d'excellence ISIS Canada Intelligent Sensing for Innovative Structures Innovations en structures avec systèmes de détection intégrés Pierre Labossière, ing. Ph.D. Département de génie civil, Université de Sherbrooke, QC, Canada

2 ISIS CANADA Le Réseau de Centres d'excellence ISIS Canada a pour mission d'amener le génie civil canadien à jouer un rôle de premier plan à l'échelle mondiale grâce à la mise au point et à la mise en application… de polymères renforcés de fibres (PRF) et de systèmes de détection intelligents et intégrés utilisant des capteurs à fibre optique (CFO) … afin de faire ainsi bénéficier les Canadiens d'une infrastructure novatrice et intelligente. Notre mandat Le seul Réseau de Centres d'excellence canadien présentement actif dont la problématique soit entièrement consacrée au génie civil

3 ISIS CANADA Le Réseau de Centres d'excellence ISIS Canada a pour mission d'amener le génie civil canadien à jouer un rôle de premier plan à l'échelle mondiale … en révolutionnant le design et la construction des structures du génie civil en réduisant les coûts associés à la réparation et au renforcement des structures existantes en facilitant l'adoption de nouveaux concepts structuraux en participant à l'élaboration des normes, codes et standards Notre mandat

4 ISIS CANADA Les PRF sont-ils prescrits par les ingénieurs pour résoudre des problèmes pratiques dans les infrastructures du Canada ? Mesures de succès …

5 ISIS CANADA Les CFO sont-ils utilisés par les ingénieurs pour évaluer le comportement des infrastructures du génie civil au Canada ? Mesures de succès …

6 ISIS CANADA Thèmes de recherche … Objectif : résolution des obstacles qui font encore obstacle à l'utilisation généralisée des technologies novatrices étudiées par les chercheurs du réseau. La concertation de la recherche s'oriente autour des thématiques suivantes : Thème 1 : Systèmes de détection intelligents et télésurveillance de l'état structural Thème 2 : Structures novatrices et nouveaux matériaux Thème 3 : Renforcement et réhabilitation des structures avec des PRF

7 ISIS CANADA Distribution des chercheurs … UBC Alberta Calgary Saskatchewan Manitoba Waterloo McMaster Toronto Queen's Carleton Ottawa Sherbrooke Dalhousie

8 ISIS CANADA Thème 1 Systèmes de détection intelligents et télésurveillance de l'état structural Fibre Bragg Grating Fabry-Perot Long Gauge FOS Brillouin Scattering

9 ISIS CANADA Thème 1 Systèmes de détection intelligents et télésurveillance de l'état structural Projets sur les capteurs à fibre optique Long Gauge Optic Fibre System Distributed Fibre Sensor System Serial Multiple Bragg FOS Brillouin Scattering Sensing System Durability of Monitoring and Field Application Projets sur le monitorage à distance Remote Monitoring Intelligent Processing of Sensor Date Smart Reinforcements and Connectors Field Assessments of Bridges and Structures

10 ISIS CANADA Thème 1 Exemple d'application typique : Portage Creek Bridge, Victoria, B.C.

11 ISIS CANADA Thème 1 Exemple d'application typique : Portage Creek Bridge, Victoria, B.C. Antenna for CDPD service South North Column -1 Column (5') 4115 (13'-6") 2133 (7') 3886 (12'-9") 5638 (18'-6") 3886 (12'-9") 3-D accelerometer Pier No. 2 Five layered FRP (Tyfo SHE-51A) wrapping on the entire column Eight bi- directional rosette type strain gauges 4- Fibre optic long gauge sensors attached on circumference of the columns X X (Unit: mm) FRP wrapping PVC Conduit 1676 (5'-6") ø Section X-X Elevation of Instrumented Pier No. 2 Remote monitoring system with CDPD modem

12 ISIS CANADA Wireless Antenna for CDPD Service CDPD service provider transfers data from wireless Internet to land based Internet. INTERNET Data is routed through Internet Office computer has Data Dolphin software with Internet access Thème 1 Exemple d'application typique : Portage Creek Bridge, Victoria, B.C.

13 ISIS CANADA Thème 1 Exemple d'application typique : Portage Creek Bridge, Victoria, B.C.

14 ISIS CANADA Thème 2 Structures et matériaux novateurs Projets sur les structures novatrices Innovative Bridge Deck Reinforced and Prestressed Concrete Structures Innovative FRP Ground Anchorage Serviceability, Temperature Effect and Durability of FRP Reinforcements Corrosion-free Prestressed Masonry Application of Filament Winding Technology Projets sur les structures en béton armé ou en béton précontraint FRP for Flexural and Prestressing of Concrete Structures (Experimental and Analytical) Fundamental Design Parameters (Bond, Transfer Length, Serviceability, Temperature, Durability) FRP Stirrups for Concrete Structures Dowels for Concrete Pavements FRP for External Prestressing

15 ISIS CANADA University of Manitoba Nouveau type de tablier de pont préfabriqué en GFRP avec renforcement externe par enroulement filamentaire Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples Tablier de pont en GFRP

16 ISIS CANADA Thème Pultruded filler bar (grooved) Emulated filament wound plate Filament wound triangular tube (7 layers wet wound, outer layer dry wound) University of Manitoba Tablier de pont en GFRP Structures et matériaux novateurs : exemples

17 ISIS CANADA Essai de chargement University of Manitoba Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples Tablier de pont en GFRP Section typique

18 ISIS CANADA Durabilité des PRF Université de Sherbrooke Ancrages de fondation dans différents environnements Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples Laboratoire Site extérieur

19 ISIS CANADA University of Manitoba Tours de transmission et pylônes électriques Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples

20 ISIS CANADA University of Manitoba Essai en laboratoire – Spécimen en GFRP Tours de transmission et pylônes électriques Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples

21 ISIS CANADA Dalhousie University Éléments structuraux préfabriqués Unités préfabriquées pour le quai de Halls Harbour, NS Thème 2 Structures et matériaux novateurs : exemples

22 ISIS CANADA Thème 3 Renforcement et réhabilitation des structures avec des PRF Structures en béton armé Strengthening of Concrete Structures Effect of FRP Wraps on the Rate of Corrosion Sprayed Fibre Reinforced Polymer Applications à d'autres types de structures Strengthening of Wood Bridges and Structures Strengthening of Masonry Structures Problématiques spéciales Seismic Rehabilitation of Structures Cold Region Application

23 ISIS CANADA Thème 3 Université de Sherbrooke Spécimens testés en laboratoire (échelle 1:3) Replark 6/3 couches (T4) Sika Carbodur (T3) Exemple d'application typique : Pont de Sainte-Émélie de l'Énergie, QC C L 450 C L

24 ISIS CANADA Spécimen T3 - Sika Carbodur Université de Sherbrooke Thème 3 Exemple d'application typique : Pont de Sainte-Émélie de l'Énergie, QC

25 ISIS CANADA Université de Sherbrooke Thème 3 Exemple d'application typique : Pont de Sainte-Émélie de l'Énergie, QC Flèche (mm) Charge totale (kN) (T1) Reference (T2) 6-Replark + Tyfo 100 mm (T3) Carbodur + Tyfo 100 mm (T4) 6/3-Replark + Tyfo 150 mm 203 kN 292 kN 322 kN 302 kN Courbes Charge-Flèche

26 ISIS CANADA Université de Sherbrooke Renforcement en flexion CFRP (Sika Carbodur) Thème 3 Exemple d'application typique : Pont de Sainte-Émélie de l'Énergie, QC

27 ISIS CANADA Renforcement en cisaillement GFRP (SikaWrap) Université de Sherbrooke Thème 3 Exemple d'application typique : Pont de Sainte-Émélie de l'Énergie, QC

28 ISIS CANADA Projets de démonstration …

29 ISIS CANADA Publications d'ISIS Canada Quatre manuels de design (2001) Sensor Technology Health Monitoring Concrete Reinforced with FRP Structural Rehabilitation with FRP

30 ISIS CANADA Design conservateur pour les PRF De plus en plus de situations où des systèmes de monitorage sont installés Préoccupations des utilisateurs: - durabilité des PRF et des CFO - disponibilité des normes, codes et standards - les coûts des PRF et des CFO Acceptation croissante Quels progrès font les PRF et les CFO dans des applications en génie civil au Canada? Conclusion

31 ISIS CANADA Pour plus d'informations … Voir les sites web : Octobre Numéro consacré à ISIS Canada


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