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Laboratoire central des ponts et chausséesDépartement Structures et Ouvrages d'Art / Expérimentation et Modélisation des Structures

58, boulevard Lefebvre - 75732 Paris Cedex 15 - FranceContacts : pierre.marchand@lcpc.fr • +(33)1 40 43 52 47

francois.toutlemonde@lcpc.fr • +(33) 1 40 43 53 97bruno.godart@lcpc.fr • +(33) 1 40 43 53 32

Le LCPC est un Établissement Publicà caractère Scientifique etTechnologique, placé sous la tutelleconjointe du ministère de l'Écologie,de l'Énergie, du Développementdurable et de la Mer et du ministèrede l'Enseignement supérieur et de laRecherche.

Les 300 chercheurs, ingénieurs etdoctorants ainsi que les 350techniciens qualifiés et personnelsadministratifs du LCPC réunissentdes compétences en géotechnique,ouvrages d'art, génie civil, génieurbain et environnement. Celles-cisont mises au service des activités derecherche, de développement, deconseil et d'expertise du Laboratoiredans les domaines de la mobilité etdes infrastructures, des risques, del'énergie, de la ville et del'aménagement du territoire.

Les grands équipements du LCPC

La plate-forme d'essai des structuresSite de Paris

Montage d'essai d'un voussoir de tunnel :ancrage des éléments de réaction

Calcul CESAR-LCPCd'un voussoir de tunnel

Projets marquantsFerraillage minimum des aéroréfrigérants (béton ordinaire / BHP)Partenariat avec EDF

Effets structurels de l'alcali-réaction et de la réaction sulfatique internePartenariat avec EDF

Tenue en fatigue des dalles de ponts mixtes, fissurées par retrait gênéPartenariat avec le Sétra, la SNCF,l'ASFA (association des sociétés françaises d'autoroute) et JMI

Alternative en béton de fibres pour les voussoirs préfabriqués de tunnelProjet national BEFIM (groupe Vinci - Bonna - ENTPE)

Résistance à l'effort tranchant de poutrelles en BHP, BTHP et BFUPProjet national BHP 2000, Eiffage, Lafarge et groupe AFGC

Essais de poutrelles en BFUP pour aéroréfrigérants EDFCommandes Bouygues et Eiffage

Renforcement par composites de poteaux BA en compression excentréeProjet préparatoire à des recommandations AFGC,soutien de Freyssinet, GTM, Sika et VSL

Maîtrise du comportement différé des structures pré-fléchies avec BTHPProjet national MIKTI (Ronveaux, Arcelor, SNCF, université libre de Bruxelles)

Tablier nervuré de pont mixte en béton fibré ultraperformantProjet national MIKTI (Lafarge, Eiffage, CETE Lyon)

Test de capteurs innovants (fibres optiques) dans des essais de fluage en flexionProjet APPLET et EOLBUS (EDF, CEA, …)

Revêtements innovants sur dalle orthotropeProjet ANR Orthoplus (Eiffage TP, Eiffel, Arcadis, CTICM, ENTPE, Sétra)

Renforcement parasismique de pile de pont par composites collésProjet ANR Inpermise (Freyssinet, GTM-Construction, université Lyon I, CSTB)

Tablier mixte innovant BFUP - bois - compositesProjet européen NRCC (Egis, ENPC, Greisch)

Un grand équipementpour la recherche sur les structures de génie civil

Dalle BFUP nervurée pour tablier depont : validation des innovations critiques

Essai sous sollicitation sismique d'un poteaurenforcé par matériaux composites collés

Fissuration d'une éprouvette de béton engonflement libre sous les effets combinésd'une réaction sulfatique interne et d'une

réaction alcali-granulat

Pour les structures d'ouvrages d'artLa plate-forme d'essai des structures constitue un ensembleremarquable pour conduire des recherches destinées à vérifier lasûreté et l'aptitude au service des ponts et des structures de géniecivil. Les expérimentations permettent d'orienter et de valider desmodélisations et méthodes de calcul adaptées au comportement nonlinéaire des matériaux et des structures. Elles constituent un moyenefficace pour l'analyse des pathologies et des dysfonctionnementsmécaniques de certaines structures, et pour la validation detechniques de réparation. Elles sont également une étape essentielledans la validation d'innovations techniques ou de l'emploi dematériaux nouveaux dans les ouvrages de génie civil.

Une équipe ouverte- 6 cadres de recherche de formation variée en génie civil- 2 à 3 doctorants- 3 techniciens supérieurs et 3 technicienstous formés spécialement à cet équipement

• Accueil de chercheurs invités(professeurs en année sabbatique, post-doc)

• Collaboration avec des équipes universitaires étrangères(MIT, Bucarest, Bruxelles, …)

• Participation à des groupes d'experts :AFGC, Association française de génie civil ;AFPS, Association française de génie parasismique ;Eurocodes, Groupe d'experts pour les réacteurs nucléaires.

• Participation à des groupes internationaux :fib, Fédération internationale du béton ;ACI, American Concrete Institute - chapitre de Paris ;IIFC, International Institute for FRP in Construction.

La plate-forme d'essai des structures Un grand équipement

Créée en 1967, la plate-formed'essai des structures a connu desrénovations majeures en 1990 et2000.Ce grand équipement comprend :

• Deux dalles contiguës indépendantes de20 m x 8 m et 8 m x 8 m, avec des ancragesde 500 kN tous les 50 cm ou tous lesmètres.

• Des superstructures modulaires de type« Meccano » permettant de réaliser desmontages d'essai de géométrie et orientationvariées.

• Un groupe hydraulique principal (165 l/mn).

• Une panoplie étendue de vérins statiques(unités jusqu'à 1000 kN) et dynamiques(jusqu'à 800 kN à 3 Hz). Capacité maximaled'environ 6 MN pour un essai quasi-statique.Vérins asservis en force, déplacement ousignal externe selon une loi monotone,cyclique ou aléatoire.

• Un actionneur électrodynamique (chargestatique équivalente 2 kN) et marteauinstrumenté pour essais vibratoires jusqu'à200 Hz.

• Plus de 300 capteurs et instruments demesure, avec leurs conditionneurs. Deuxsystèmes principaux d'acquisition dedonnées (96 et 128 voies synchronesjusqu'à 5 Hz) et systèmes d'enregistrementdédiés ou complémentaires (jusqu'à 48voies pour un signal à 200 Hz)

• Des moyens de manutention (deux pontsroulants de 100 kN), de bétonnage et defabrication de corps d'épreuve et de piècesmécaniques.

• Un laboratoire climatisé (72 m²) pour desessais sur structures imposant un contrôlethermique et hygrométrique.

• Un banc de gammadensimétrieautomatisé.

• Un environnement de grande qualitéscientifique avec l'accès à des presses dehaute capacité, des bâtis de fluage, desmoyens d'analyses chimiques etmicrostructurales et des moyens deconception de nouveaux instruments demesures et d'appareillages prototypes.

• L'accès au code de calcul par élémentsfinis CESAR-LCPC.

Essai de chargement sur dalle orthotropepour déterminer l'influence du revêtement

Rupture sous poids propre d'une poutreen béton suite à des gonflements de

réaction sulfatique interne

Cintrage d'un profilé de 13 m pourréalisation d'une poutre mixte préfléchie

Essai de résistance à l'effort tranchantde poutres en béton fibréUltra performant (BFUP)

Simulation numérique d'une entaillecréée par sciage se refermant sous l'effetd'une réaction de gonflement interne(CESAR-LCPC)

Ses atouts sont nombreux :• deux dalles d'essai indépendantes associées à dessuperstructures modulaires s'adaptant à la géométrievariée des corps d'épreuve et permettant lesmontages les plus complexes ;

• des capacités de chargement dynamiques etstatiques grâce à une vaste gamme de vérins ;

• un laboratoire climatisé pour des essais dedurabilité sur structures avec contrôle entempérature et en hygrométrie ;

• une équipe d’une quinzaine de personnes, mettanten œuvre des moyens de mesure et d'interprétationbénéficiant de l'excellence scientifique et techniquedu LCPC : connaissance du fonctionnement desstructures, et des matériaux du génie civil (bétonsclassiques et innovants, aciers, composites), maîtrisede modélisations numériques complexes (codeCESAR), savoir-faire métrologique et expertise dansle domaine des ponts ;

• une grande expérience dans le domaine des essaissur structures.

La plate-forme d'essai des structures est un équipementde premier ordre, au niveau européen, au service de larecherche et des études en génie civil.