Lundi 21 septembre 2026 à 14h, Mme Layla KORDYLAS soutiendra à ISAE-Supméca ses travaux de thèse intitulés Identification de modèles dynamiques de structures en bois de grande hauteur par assimilation de données multi-capteurs et dirigés par MM. Franck RENAUD et Jean-Luc DION (Laboratoire Euler – ISAE-Supméca).
Mots- clés :
#bâtiment en bois
#dynamique des structures
#mesures par caméras
#assimilation de données
#assemblages bois-métal
Résumé :
La construction de bâtiments constitue aujourd’hui un défi majeur face à la croissance démographique et aux enjeux environnementaux. Dans cette perspective, l’utilisation du bois comme matériau de structure apparaît comme une solution prometteuse pour développer de nouveaux logements tout en réduisant les émissions de carbone associées au secteur du bâtiment. Toutefois, les réglementations applicables aux immeubles à ossature bois demeurent encore limitées ou insuffisamment adaptées aux spécificités de ces structures, dont le comportement sous sollicitation dynamique diffère sensiblement de celui des constructions traditionnelles en béton ou en acier. Il est donc essentiel de mener des études approfondies sur leur comportement sous sollicitation dynamique. Cette nécessité est renforcée par la forte variabilité des propriétés mécaniques du bois, qui rend leur caractérisation particulièrement complexe. Par ailleurs, les instruments de mesure classiques, tels que les accéléromètres et les vibromètres laser, disposent d’un champ d’observation restreint, limitant leur efficacité pour l’analyse de structures de grande dimension. Le projet ANR DynaTimberEyes a pour objectif de développer de nouvelles méthodologies
d’analyse dynamique in situ des bâtiments en bois à partir de mesures réalisées par caméra. Dans ce cadre, plusieurs campagnes expérimentales ont été menées sur des bâtiments en bois à échelle réelle ainsi que sur des maquettes réduites. Les résultats de ces travaux sont présentés et analysés dans ce manuscrit. Ce document s’ouvre sur une étude bibliographique consacrée aux principaux concepts mobilisés dans cette recherche : les bâtiments en bois de grande hauteur, les méthodes d’analyse modale et de traitement du signal, les techniques d’identification, notamment le filtre de Kalman étendu, ainsi que les méthodes de mesure par caméra et les outils de traitement d’images. Il présente ensuite la conception et la fabrication d’une maquette à l’échelle 1:10, destinée à la réalisation d’une campagne d’essais en laboratoire. Cette maquette a permis d’identifier plusieurs points de vigilance et de développer des méthodologies d’identification sur des systèmes simplifiés, allant d’une liaison isolée à la structure complète. Enfin, des essais en vibrations libres et forcées ont été réalisés sur une maquette représentative d’un bâtiment en bois à l’échelle 1:3, soumise à des sollicitations par table vibrante. Ces travaux ont contribué au développement de méthodes permettant, d’une part, l’identification des efforts transmis entre les étages et, d’autre part, la reconstruction du comportement hystérétique des liaisons au sein de ces structures.
Summary:
The construction of buildings is today a major challenge given population growth and environmental concerns. In this context, the use of timber as a structural material appears to be a promising solution for developing new buildings while reducing the carbon emissions associated with the construction sector. However, the regulations applicable to timber-framed buildings remain limited or insufficiently adapted to the specific characteristics of these structures, whose behaviour under dynamic loading differs significantly from that of traditional concrete or steel constructions. It is therefore essential to conduct in-depth studies on their behaviour under dynamic loading. This need is further reinforced by the high variability of the mechanical properties of wood, which makes their characterisation particularly complex. Furthermore, conventional measuring instruments, such as accelerometers and laser vibrometers, have a restricted field of observation, limiting their effectiveness for the analysis of large-scale structures. The ANR (National Agency for Research) project, called DynaTimberEyes, aims to develop new methodologies for the in situ dynamic analysis of timber buildings based on measurements obtained by camera. In this framework, several experimental campaigns were conducted on full-scale timber buildings as well as on reduced-scale models. The results of this work are presented and analysed in this manuscript. This document opens with a literature review devoted to the main concepts mobilised in this research: tall timber buildings, modal analysis and signal processing methods, identification techniques, in particular the extended Kalman filter, as well as camera-based measurement methods and image processing tools. Then, it presents the design and fabrication of a 1:10-scale model, intended for the conduct of a laboratory test campaign. This model made it possible to identify several points of concern and to develop identification methodologies on simplified systems, ranging from an isolated connection to the complete structure. Finally, free and forced vibration tests were carried out on a representative model of a timber building at 1:3 scale, subjected to excitation by a shake table. This work contributed to the development of methods enabling, on the one hand, the identification of forces transmitted between storeys and, on the other hand, the reconstruction of the hysteretic behaviour of connections within these structures.
