Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit

INSTITUT D'INGENIERIE CIVILE

IMAC – Informatique et mécanique appliquées à la construction

RAPPORT ANNUEL 2011 Laboratoire d’informatique et de mécanique appliquées à la

construction

IMAC – IIC – ENAC

Lausanne, décembre 2011

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 2 -

TABLE DES MATIERES

Pages

Introduction 3

ENSEIGNEMENT 4

o Cours 4 o Thèses 4 o Projets de Master 5 o Projets de semestre 5 o Stages 6 o Enseignement hors EPFL 6 o Nominations 6 o A. Herzog 6

PUBLICATIONS ET PRESENTATIONS 7

o Articles 7 o Livres 8 o Actes de Conférences 8 o Conférences invitées 10 o Autres publications 11 o Organisation de conférences 12 o Publications clés 12

RECHERCHE 2011 13

o Description générale 13 o Projets de recherche, mandats et expertises 14 o Nouvelles installations de recherche 14 o Professeurs invités 14 o Organisation de réunions 14

VALORISATION, COLLABORATIONS ET RESEAUX 15

o Collaborations avec d’autres instituts et facultés de l’EPFL

et avec le domaine CEPF 15 o Collaborations hors du domaine CEPF 15 o Séminaires à l’IMAC 16

TRAVAIL ADMINISTRATIF 17

OBJECTIFS POUR 2012 19

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Introduction 2011 a été une année de "rayonnement" pour l'IMAC. Nous avons eu deux étudiants à l'étranger pour effectuer leurs projets de Master (Marie Texier à McGill, Canada et Romain Pasquier à Drexel, EU). Ces deux projets ont servi aussi de cas pour tester les résultats de la thèse de James-A. Goulet. Dans le même esprit, Olivier Egger a entamé sa pré-étude pour son futur projet de Master à Princeton avec le Professeur Glisic, un ancien doctorant de l'IMAC. Le Professeur Glisic n'est pas le seul ancien membre à l'IMAC à bien réussir sa carrière académique. La Professeure Kristi Shea, TU Munich, a été récemment nommée Professeure Ordinaire à L'ETHZ où elle commencera en mai 2012. Cette année aussi, le Professeur Bernd Domer a été nommé à la HES Genève et la Professeure Mylène Devaux a été nommée à la HES Fribourg. Avec le Professeur Marco Viviani à la HES Yverdon, l'IMAC est maintenant représenté dans toutes les HES de la Suisse romande où la filière "structures" est offerte. Après dix ans d'expérience avec un cours inédit à l'EPFL, en 2011 j'ai été nommé Professeur Adjoint auprès de deux universités aux Etats-Unis (Carnegie Mellon University et George Mason University). Il s'agit d'un cours d'informatique fondamentale pour ingénieurs et il commence à susciter de l'intérêt parmi les universités qui veulent enseigner plus que la programmation et la simulation par éléments finis. Un des buts du cours est d'augmenter, à travers une connaissance de la science de l'informatique, "l'agilité technique" de nos jeunes ingénieurs qui vont être obligés de faire face à des nouveautés - de nature inconnue aujourd'hui - pendant leur carrière. Cette année, un membre de la direction de l'IMAC, le Professeur Pramod Rastogi a fêté son 60

ème anniversaire. Avec la qualité de sa recherche et son enseignement s'ajoutent les

responsabilités de relations internationales accrues en Asie pour inclure d'autres institutions que les IIT. Je suis très reconnaissant de tout ce qu'il fait pour l'IMAC et pour l'EPFL. Nous avons eu la chance en 2011 d'accueillir trois nouveaux doctorants, tous suisses et Master de l'EPFL. De plus, deux autres doctorants (dont un Master de l'EPFL) ont débuté à Singapour dans le cadre de notre collaboration dans le projet "Future Cities". Ceci est une indication que nos projets de recherche restent attractifs pour les jeunes diplômés de l'EPFL. Je leur souhaite à tous plein de succès dans les années à venir. Prof. Ian Smith Décembre 2011

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ENSEIGNEMENT

Cours

Bachelor

Informatique (pour GC) Section Génie Civil, Bachelor 4

ème semestre

Prof. I. Smith – assistants : L. Rhode-Barbarigos, I. Laory – 93 étudiants inscrits Master

Dynamique des structures Section Génie Civil, Master 1

er semestre

Prof. I. Smith et Dr. P. Lestuzzi – assistant : A. Karbassi – 63 étudiants inscrits Génie parasismique Section Génie Civil, Master 2

ème semestre

Dr P. Lestuzzi et Prof. K. Beyer (IIC-EESD) – assistant : A. Karbassi – 40 étudiants inscrits Ecole doctorale Photomechanics for Engineers Ecole Doctorale « Photonics” Prof. P. Rastogi – Assistant : G. Rajshekhar – 6 étudiants inscrits

Thèses

Après l’achèvement d’une thèse en 2011 Oropeza, M. "Fragility Functions for Seismic Risk in Regions with Moderate

Seismicity" l’IMAC encadre huit doctorants

Iwaniuk, D. "Application of Adaptive Optics to Focusing and Imaging" (completion 2012)

Gannavarpu R. "Fringe Analysis Techniques for Direct Phase Derivative Estimation in

Digital Holographic Interferometry" (Passed candidacy exam, expected completion 2013)

Goulet, J-A. "Supporting Bridge Management through Computer Aided Structural

Identification" (Passed candidacy exam, expected completion 2012) Rhode-B., L. "An Active Deployable Structure" (Passed candidacy exam, expected completion 2012) Laory, I. "Model-Based Structural Identification for Continuous Monitoring"

(Passed candidacy exam, expected completion 2012) Moser, G. "Leak detection in fresh water distribution networks" (Candidady exam in 2012) Pasquier, R. "Reducing uncertainties regarding remaining lives of structures"

(Candidacy exam in 2012) Veuve, N. "Control Aspects of a Damage Tolerant Transformable Tensegrity

Footbridge" (Candidacy exam in 2012)

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Projets de Master

"Evaluation du risque pour les bâtiments de l’île de Vulcano face aux retombées volcaniques" Étudiante : Ye Liu, en collaboration avec UNIGE "Dimensionnement parasismique de bâtiments en maçonnerie" Étudiant : Jean-Yves Bosson, Assistant : M. Oropeza "Vérification sismique de bâtiments existants en maçonnerie " Étudiante : Tania Croce, Assistant : A. Karbassi "Etude parasismique du bâtiment « Les Potences » à Sion" Étudiant : Thomas Kartalovski, Assistant : M. Oropeza "Mechanical Anchorage of CFRP Sheets Retrofitting Masonry Walls" Étudiant : Patrick Bischof, en collaboration avec ETHZ et HES Fribourg "Evaluation sismique de bâtiments existants en maçonnerie" Étudiante : Noémie Durussel, en collaboration avec Kurmann & Cretton SA, Monthey "Evaluation sismique des bâtiments scolaires" Étudiant : Marvin Ancian, en collaboration avec ETS Montréal "Etude des mécanismes statiquement équilibrés : application sur un module en tenségrité déployable" Etudiant: Nicolas Veuve, Assistant: L. Rhode-Barbarigos "Structural identification of a full-scale benchmark bridge" Étudiant : Romain Pasquier, Assistant : J-A. Goulet, In collaboration with Drexel University (USA) "Quantifying the effect of modeling simplifications for structural identification of bridges" Étudiante : Marie Texier, Assistant : J-A. Goulet, In collaboration with McGill University (Canada)

Projets de semestre "Générateur d’exercices de statique" Etudiant : Davide Galimberti, Bachelor semestre 6. "Répartition des forces sismiques sur une console à plusieurs étages" Etudiants : Fares Hobeiche, Amad Matar, Eloïse Marteau, Master semestre 2. "Evaluation du risque pour les bâtiments de l’île de Vulcano face aux cendres volcaniques" Etudiants : Lionel Chevalley, Christophe Hänggeli, Master semestre 2. "Evolution des charges de neige et dégâts aux bâtiments" Etudiants : Lionel Chevalley, Valentin Gavillet, Christophe Hänggeli, Master semestre 2. "Aspects bâtiments de l’évaluation du risque volcanique de l’île de Vulcano " Etudiants : Thomas Badoz, Denis Boillet, Vincent Fischer, Akin Oguzhan, Morgane Ugo, Master semestre 3. "Implémentation d’un code pour le calcul de voiles" Etudiants : Benjamin Cuillier, Steven Hamou, Master semestre 3. "Etude de faisabilité parasismique d’un centre orthopédique du CICR en Afghanistan" Etudiants : Raphaël Bonvin, Fabri Haldi, Arnaud Fragnière, Master semestre 3.

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"Actuation pour la correction d’une passerelle en tenségrité" Etudiant: Benjamin Cuillier, Assistant : L. Rhode-Barbarigos, Master semestre 1 "Analyzing thermal effects on responses of a structure using behavior models" Étudiant : Alban Nguyen, Assistant : Dr. T. N. Trinh, Master semestre 2 "Structural behavior identification of a bridge using CMS4SI methodology" Étudiant : Romain Pasquier, Assistant : J-A. Goulet, Master semestre 1 "Structural behavior identification of a bridge using CMS4SI methodology " Étudiante : Marie Texier, Assistant : J-A. Goulet, Master semestre 1

Stage Modélisation des structures pour l’identification structurelle, préparation des exercices en informatique, soutien à la rédaction de divers articles pour soumission dans les périodiques. Stagiaire : Emma Hofmans, Chavannes-de-Bogis, Suisse. Stage du 1

er juillet au 31 décembre 2011.

Enseignement hors EPFL Lestuzzi P., "Méthodes basées sur les déformations" Cours postgrade en génie parasismique, module 3 (8 h.) février 2011, Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg, Fribourg. Lestuzzi P., "Dimensionnement" Cours d’introduction pour ingénieurs civils sur le thème de la sécurité parasismique des bâtiments (4 h.) mars 2011, Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Genève, Genève. Lestuzzi P., "Bases de dynamique des structures" Cours postgrade en génie parasismique, module 1 (16 h.) octobre-novembre 2011, Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg, Fribourg. Lestuzzi P., "Dimensionnement en capacité" Cours postgrade en génie parasismique, module 2 (8 h.) novembre 2011, Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg, Fribourg. Smith I.F.C., "Engineering Informatics" 7 et 9 Novembre 2011 (3 h.) George Mason University, USA. Smith I.F.C., "Engineering Informatics" 10 et 11 Novembre 2011 (8 h.) Carnegie Mellon University, USA.

Nominations

Smith I.F.C. – Affiliate Professor at George Mason University Smith I.F.C. – Adjunct Professor at Carnegie Mellon University

A. Herzog Alain Herzog a accueilli 2 stagiaires provenant de différentes écoles de Suisse romande pour des stages d’une semaine. Une étudiante de l’Université de Lausanne a également effectué un stage de 15 jours en vue d’une réorientation de ses études. Ils ont ainsi pu se familiariser avec le monde de l’image, avant de prendre une décision pour leurs futures orientations professionnelles.

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PUBLICATIONS ET PRESENTATIONS 2011

Articles dans les périodiques qui se trouvent dans la base de données de l’ISI/SCI (Institute for Scientific Information – Web of Science, Science Citation Index). Bel Hadj Ali N., Rhode-Barbarigos L., Smith I.F.C. "Analysis of clustered tensegrity structures using a modified dynamic relaxation algorithm" International Journal of Solids and Structures, Vol. 48, No. 5, 2011, pp 637-64.(http://infoscience.epfl.ch/record/163414 Gorthi S. S., Rajshekhar G., Rastogi P. "Three dimensional shape measurement using high-order instantaneous moments based fringe projection method'', Optics & Laser Technology, Vol. 43, No. 1, 2011, pp 40-44. (http://infoscience.epfl.ch/record/166156) Iwaniuk D., Rastogi P., Hack E. ''Correcting spherical aberrations induced by an unknown medium through determination of its refractive index and thickness'', Optics Express, Vol. 19, No. 20, 2011, pp. 19407-19414. (http://infoscience.epfl.ch/record/170028) Korkmaz S., Bel Hadj Ali N., Smith, I.F.C. "Determining control strategies for damage tolerance of an active tensegrity structure", Engineering Structures, Vol 33, 2011, pp 1930-1939.(http://infoscience.epfl.ch/record/164609)

Laory I., Trinh T.N., Smith I.F.C. "Evaluating two model-free data interpretation methods for measurements that are influenced by temperature" Advanced Engineering Informatics, Vol 25, No 3, 2011, pp 495-506. (http://infoscience.epfl.ch/record/167058) Michel C., Zapico B., Lestuzzi P., Molina F., Weber F. "Quantification of fundamental frequency drop for unreinforced masonry buildings from dynamic tests" Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol 40, No. 11, 2011, pp 1283-1296. (http://infoscience.epfl.ch/record/168166) Rajshekhar G., Rastogi, P. ''Application of complex-lag distributions for estimation of arbitrary order phase derivatives in digital holographic interferometry'', Optics Letters, Vol. 36, No. 19, 2011, pp 3738-3740. (http://infoscience.epfl.ch/record/168867) Rajshekhar G., Gorthi S. S., Rastogi, P. ''Estimation of dynamically varying displacement derivatives using fringe projection technique'', Applied Optics, Vol. 50, No. 3, 2011, pp 282-286. (http://infoscience.epfl.ch/record/162259) Rajshekhar G., Gorthi, S. S., Rastogi P. ''Simultaneous measurement of in-plane and out-of-plane displacement derivatives using dual-wavelength digital holographic interferometry'', Applied Optics, Vol. 50, No. 34, 2011, pp H16-H21. (http://infoscience.epfl.ch/record/168957) Rajshekhar G., Gorthi S. S., Rastogi P. ''Simultaneous multidimensional deformation measurements using digital holographic moiré'', Applied Optics, Vol. 50, No. 21, 2011, pp 4189-4197. (http://infoscience.epfl.ch/record/167601)

Articles (ISI) acceptés pour publication Korkmaz S., Bel Hadj Ali N., Smith I.F.C. "Configuration of control system for damage tolerance of a tensegrity bridge" Advanced Engineering Informatics, doi:10.1016/ j.aei.2011.10.00 Rhode-Barbarigos L., Schulin C., Bel Hadj Ali N., Motro R., Smith I.F.C., "Mechanism-based approach for the deployment of a tensegrity-ring module", Journal of Structural Engineering. Trinh T. N., Koh C. G. "An improved substructural identification strategy for large structural systems", Structural Control and Health Monitoring, 2011, (DOI 10.1002/stc.463).

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Articles dans les périodiques qui ne se trouvent pas dans la base de données l’ISI/SCI

Fäh D., Moore J.R., Burjanek J., Iosifescu I., Dalguer L., Dupray F., Michel C., Woessner J., Villiger A., Laue J., Marschall I., Gischig V., Loew S., Marin A., Gassner G., Alvarez S., Balderer W., Kästli P., Giardini D., Iosifescu C., Hurni L., Lestuzzi P., Karbassi A., Baumann C., Geiger A., Ferrari A., Laloui L., Clinton J., Deichmann N., "Coupled seismogenic geohazards in alpine regions" Bollettino di Geofisica Teorica e Applicata, accepted.

Livres Rastogi P., Hack E,, Editors, Book manuscript entitled “Optical Methods for Solid Mechanics: A Tutorial” submitted to the publishers (Wiley-VCH) on November 1, 2011. Goulet J-A., Smith, I.F.C. Structural Identification of Constructed Facilities. Approaches, Methods and Technologies for Effective Practice of St-Id, Chapter 8.8. American Society of Civil Engineers (ASCE), 2011, in press.

Publications dans les actes des conférences avec comité de lecture (Peer review)

Bel Hadj Ali N., Rhode-Barbarigos L., Smith I.F.C., "Active tensegrity structures with sliding cables - static and dynamic behaviour". In CSMA 2011: 10e Colloque National en Calcul des Structures, 2011.(http://infoscience.epfl.ch/record/165826) Ferrière M., Person J.-P., Charif H., Vallotton O., Rossier S., Lestuzzi P. "Seismic Safety of Chancy-Pougny Dam" Paper ID 162. Proceedings of the Symposium of the 79th ICOLD Annual Meeting, Lucerne, Switzerland, 2011, (8 pages, CD ROM). (http://infoscience.epfl.ch/record/166755) Goulet J-A., Smith I.F.C. "Extended uniform distribution accounting for uncertainty of uncertainty" Proceedings of Vulnerability, Uncertainty and Risk, ASCE, Reston, VA, 2011, pp 78-85.(http://infoscience.epfl.ch/record/166157)

Goulet J-A., Smith I.F.C. "Overcoming the limitations of traditional model-updating approaches" Proceedings of Vulnerability, Uncertainty and Risk, ASCE, Reston, VA, 2011, pp 903-913.(http://infoscience.epfl.ch/record/166155)

Goulet J-A., Smith, I.F.C.. "Preventing over-instrumentation during the design of a monitoring system for static load tests". In 5th International Conference on Structural Health Monitoring on Intelligent Infrastructure (SHMII-5), Cancun, Mexico, December 2011. http://infoscience.epfl.ch/record/173814) Goulet J-A., Smith, I.F.C.. "Uncertainty correlation in structural performance assessment". 11th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering, Zürich, Switzerland, August 2011. http://infoscience.epfl.ch/record/170424) Karbassi A., Mohebi B., Lestuzzi P., Ghodrati Amiri G. "Development and Application of Damage Spectra to Evaluate the Seismic Performance of Reinforced Concrete Buildings in Greece" 3rd International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering, Corfu, Greece, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/166285) Koh C. G., Trinh T. N., "Structural damage detection using substructure identification: experimental verification study". The Sixth International Structural Engineering and Construction Conference, Zürich, Switzerland, 2011, pp 771-776. (http://infoscience.epfl.ch/record/167062)

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Koh C. G., Zhang J., Trinh T. N. "System identification of offshore structures by genetic algorithms" The International Workshop on Structural Health Monitoring and Damage Assessment, Taiwan, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/170048 Koh C. G., Zhang J., Trinh T. N. "Vibration-Based Parameter Identification of Large Scale Offshore Structures". The 14th Asia Pacific Vibration Conference, Hong Kong, China, December 5-8, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/173819) Laory I., Trinh T.N., Smith I.F.C. "Performance of two model-free data interpretation methods for continuous monitoring of structures under environmental variations" Proceedings of the 2011 ASCE International Workshop on Computing in Civil Engineering, Miami, FL, USA, June 19-22, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/167059) Laory I., Trinh T.N., Bel Hadj Ali N., Smith I.F.C. "Designing measurement systems for continuous monitoring of structures" EG-ICE International Workshop, Enschede, Netherlands 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/167060) Laory, I., Trinh T.N., Bel Hadj Ali N., Smith I.F.C. "Measurement system design for damage detection using model-free data interpretation methods". International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure, Cancun, Mexico, December 2011, pp 105 (https://infoscience.epfl.ch/record/173818) Lestuzzi P., Koller M. "Apports de la méthode basée sur les déformations dans l’évaluation sismique des bâtiments existants" Papier 87. 8ème Colloque National de l’AFPS, Vers une maîtrise durable du risque sismique, Paris, France, 2011, (8 pages, CD ROM). (http://infoscience.epfl.ch/record/168787) Michel C., Guéguen P., Lestuzzi, P. "Observed non-linear soil-structure interaction from low amplitude earthquakes and forced-vibration recordings" Paper 945. Proceedings of Eurodyn’11 8th European Conference on Structural Dynamics, Leuven, Belgium, 2011, (8 pages, CD ROM) (http://infoscience.epfl.ch/record/168785) Michel C., Lestuzzi P., Guéguen P. "Quantification de la chute de fréquence dans le bâti en maçonnerie moderne : des vibrations ambiantes aux mouvements forts" Papier 29. 8ème Colloque National de l’AFPS, Vers une maîtrise durable du risque sismique, Paris, France, 2011, (8 pages, CD ROM). (http://infoscience.epfl.ch/record/168786) Rhode-Barbarigos L., Schulin C., Bel Hadj Ali N., Motro R., Smith I.F.C. "Deployment analysis of a pentagonal tensegrity-ring module". In CSMA 2011: 10e Colloque National en Calcul des Structures, Giens, France, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/165827) Rhode-Barbarigos L., Schulin C., Bel Hadj Ali N., Motro R., Smith I.F.C. "Deployment of a Pentagonal Hollow-Rope Tensegrity Module". In IABSE-IASS Symposium 2011: Taller, Longer, Lighter, London, UK, 2011. (http://infoscience.epfl.ch/record/168956) Rhode-Barbarigos L., Bel Hadj Ali N., Smith, I.F.C. "Deployment aspects of a tensegrity-ring pedestrian bridge" Stuctural Engineers World Congress 2011, Como, Italy, pp 157 + memory stick.(http://infoscience.epfl.ch/record/165825)

Rhode-Barbarigos L., Bel Hadj Ali N., Motro R., Smith, I.F.C. "Deployment of a Pentagonal "Hollow-Rope" Tensegrity Module, IABSE-IASS 2011 Symposium, London, 2011, CDROM.(http://infoscience.epfl.ch/record/168956)

Smith I.F.C. "Anomaly detection without structural behavior models" Structures Congress 2011, ASCE, Reston VA, 2011, pp 47-52.(http://infoscience.epfl.ch/record/167105)

Smith I.F.C. "Improving Computing Education for Engineers" World Engineers' Convention,

World Federation of Engineering Organizations, Geneva, 2011. Memory Stick.

(http://infoscience.epfl.ch/record/170584)

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 10 -

Trinh T. N., Smith I.F.C., Brownjohn J.M.V., Laory I., Koo K. Y. "Effects of service loading on the behaviour of a suspension bridge". The Special Joint Annual Symposium of the International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE) and the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS), London, UK, 2011, (8 pages, CD-ROM).(http://infoscience.epfl.ch/record/167108)

Conférences invitées

Goulet J-A. "Hazard mitigation using Bayesian methods", University of Texas at Austin, USA, July 2011. Goulet J-A. "Enhancing civil-infrastructure understanding: Data-sensing and model falsification", National University of Singapore, NUS, Singapore, November 2011. Goulet J-A. "Linking system identification with hypothesis falsification", Caltech, USA, December 2011. Goulet J-A. "Transient behavior monitoring using Bayesian methods", UT Austin, USA, December 2011. Goulet J-A. "Model-based diagnostic and hypothesis falsification", USC, USA, December 2011. Lestuzzi P. "Développements potentiels pour le dimensionnement parasismique", Journée technique Swiss Steel, Nouvelles Voies pour la Construction Béton, EPFL, 19 janvier 2011. Lestuzzi P. "Programme de mesures en Valais pour la réduction du risque sismique", 3

e

réunion annuelle COGEAR, Workshop avec les autorités administratives et politiques locales et fédérales, Visp, 27 janvier 2011. Lestuzzi P. "Risques sismiques en Suisse: 90% du parc immobilier n'est pas aux normes", RSR1, émission InterCités, Lausanne, 16 mars 2011. Lestuzzi P. "Base de la conception parasismique", "Méthodes de calcul", cours SZS Steelacademy, Sécurité parasismique des constructions en acier, HEIG-VD, Yverdon, 5 avril 2011. Lestuzzi P. "Comment construire pour résister aux séismes ?", séminaire dans le cadre du programme d’éducation des écoles, SEISMO@SCHOOL, FocusTerra, ETHZ, Zurich, 6 avril 2011. Lestuzzi P. "Les constructions face aux séismes", Assemblée générale A3 Vaud-Valais, EPFL, 20 avril 2011. Lestuzzi P. "Sensibilisation à la conception", Demi-journée d’étude en génie parasismique, Association Jurassienne des Bureaux d’Ingénieurs Civils (AJUBIC), Delémont, 27 avril 2011. Lestuzzi P. "SIA 269/1, Einwirkungen", Einführung Norm SIA 269, ETHZ, Zürich, 15. Juni 2011. Lestuzzi P. "Bases", "Principes de conception parasismique", cours LIGNUM, Bâtiments en bois parasismiques de plusieurs étages, HEIG-VD, Yverdon, 23 juin 2011. Lestuzzi P. "Comportement hors plan des refends en maçonnerie", cours de formation continue, Evaluation de la sécurité parasismique des bâtiments en maçonnerie, EPFL, Lausanne, 28 juin 2011. Lestuzzi P. "Génie parasismique en Suisse et à l’EPFL", séminaire, Ecole de Technologie Supérieure, Montréal, 13 juillet 2011.

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 11 -

Lestuzzi P. "SIA 269/1, Actions", introduction à la norme SIA 269, EPFL, Lausanne, 24 août 2011. Lestuzzi P. "Bases", "Principes de conception parasismique", cours LIGNUM, Bâtiments en bois parasismiques de plusieurs étages, Martigny, 08 septembre 2011. Lestuzzi P. "Sécurité parasismique des bâtiments : problématique et normes. Normes", Evolutions de la société : incidences pour les gérants. Séminaires immobiliers. Formation continue des professionnels de l'immobilier, FER Genève, 15 novembre 2011. Rastogi P. Keynote Lecture "Some recent approaches in temporal phase measurement interferometry", International Conference on Applications of Optics and Photonics, AOP2011, Braga, Portugal, 3-7 May, 2011. Rastogi P. Plenary Lecture "Simultaneous determination of two displacement components using temporal phase measurement interferometry", at the International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics, ATEM’11, Kobe, Japan, 19-21 September 2011.

Smith I.F.C. "Anomaly detection without behavior models" CMU, USA, Avril 18, 2011. Smith I.F.C., Pasquier R. "Structural Performance Monitoring", Rutgers, USA, June 14, 2011. Smith I.F.C. "Recherche récente : Identification structurale et structures actives" IFSTTAR, Paris, October 28, 2011. Smith I.F.C. "Model-Based Structural Identification and Complex Structural Deployment of a Tensegrity Structure", CMU, USA, November 10, 2011. Smith I.F.C. "Improving computing education for engineers" Austin, USA, December 6, 2011. Smith I.F.C. "Structural Identification and Active structures" Austin, USA, December 6, 2011.

Autres publications Lestuzzi P. "Norme SIA 269/1, Actions" Maintenance des structures porteuses – Perfectionnement et exemples. Documentation SIA D 0240. Société suisse des ingénieurs et des architectes. Zurich, 2011, pp 49-66. Lestuzzi P. "Norm SIA 269/1, Einwirkungen" Erhaltung von Tragwerken – Vertiefung und Anwendung. Dokumentation SIA D 0240. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein. Zürich, 2011, pp 49-65. Groupe SIA 269-1, SIA 269/1 "Erhaltung von Tragwerken - Einwirkungen" Norm, Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein. Zürich, 2011, 24 p. Groupe SIA 269-1, SIA 269/1 "Maintenance des structures porteuses - Actions" Norme, Société suisse des ingénieurs et architectes. Zurich, 2011, 24 p. Pfyl-Lang K., Braune F., Lestuzzi P. "Evaluation de la sécurité parasismique des bâtiments en maçonnerie" Documentation SIA D 0237. Société suisse des ingénieurs et des architectes. Zurich, 2011, 106 p. Karbassi A., "Report of the Ambient Vibration Measurements in 6 Existing Masonry and precast RC buildings in Switzerland" Technical report, EPFL, 2011 (http://infoscience.epfl.ch/record/170058)

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 12 -

Organisation de conférences Cours de formation continue, "Evaluation de la sécurité parasismique des bâtiments en maçonnerie", EPFL, Lausanne, 28 juin 2011.

Publications clés Bel Hadj Ali N., Rhode-Barbarigos L., Smith I.F.C., Analysis of clustered tensegrity structures using a modified dynamic relaxation algorithm. International Journal of Solids and Structures, 48(5) pp 637-647, 2011. Michel C., Zapico B., Lestuzzi P., Molina F., Weber F. "Quantification of fundamental frequency drop for unreinforced masonry buildings from dynamic tests" Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol 40(11), 2011, pp 1283-1296. Cet article fait le point sur l'ensemble des travaux de recherche concernant les mesures dynamiques sur les bâtiments Rajshekhar G., Rastogi P. ''Application of complex-lag distributions for estimation of arbitrary order phase derivatives in digital holographic interferometry'', Optics Letters, 36(19), pp 3738-3740, 2011. This paper proposes an elegant space-frequency formulation based approach which enables the estimation of interferometric phase derivatives of any desired order in digital holographic interferometry. Rajshekhar G., Gorthi S. S., Rastogi, P. ''Simultaneous multidimensional deformation measurements using digital holographic moiré'', Applied Optics, 50(21), pp 4189-4197, 2011. This paper presents a novel technique to simultaneously estimate the in-plane and out-of-plane components of deformation from a single fringe pattern in digital holographic interferometry.

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 13 -

RECHERCHE 2011

Description générale de la recherche En 2011, la recherche effectuée à l’IMAC a poursuivi les développements initiés au cours des exercices précédents et a introduit des thèmes complémentaires. Ces travaux se répartissent de la manière suivante :

1. Conception d’une structure active et déployable, stratégies de contrôle. 2. Poursuite d’un projet sur la conception des systèmes de mesures.

3. Continuation d’un projet sur l’interprétation des données de mesures sur les

ponts.

4. Continuation du projet sur l’amélioration des simulations par mesures.

5. Etude des structures biomimétiques. 6. Continuation d’un programme de recherche concernant la vulnérabilité sismique

du bâti existant en Suisse (en collaboration avec l’office fédéral de l’environnement).

7. Démarrage d’un programme de recherche concernant le risque sismique du bâti existant en Suisse (en collaboration avec l’office fédéral de l’environnement).

8. Continuation d’un programme de recherche concernant des tests dynamiques in

situ de bâtiments existants (en collaboration avec l’EMPA, l’EIF, l’HEIG-VD et LGIT).

9. Continuation d’un programme de recherche concernant le développement des

courbes de fragilité sismique réalistes. 10. Continuation d’un projet de recherche concernant le risque sismique de la région

de Viège (Projet COGEAR).

11. Développement des indices de dommages pour les bâtiments en béton en Europe.

12. Continuation d’un programme de recherche concernant les tests sous vibrations

ambiantes de bâtiments en maçonnerie non armée en Suisse

13. Conception d’une technique holographique de la comparaison morphologique des objets.

14. Multiple phase measurements using spatial and temporal techniques.

15. Study of surface shapes using fringe projection techniques.

16. Nouveau concept dans l’interférométrie de décalages de phases.

17. Phase adaptive et modulation d’amplitude pour la méthode speckle laser, projet

en collaboration avec l’EMPA.

18. Continuation d’un programme de recherche concernant le risque sismique du bâti existant en Suisse (en collaboration avec l’office fédéral de l’environnement)

19. Continuation d’un programme de recherche concernant le développement des

indices de dommages pour les bâtiments en béton en Europe (en collaboration avec l’université de science et technologie en Iran).

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 14 -

Projets de recherche, mandats et expertises

Avec le Fonds National : Intelligent computational control for complex structures, projet Fonds National No 200020-131839 (I. Smith) Multimodal reasoning for complex diagnostic tasks in engineering support vector machines, projet Fonds National No 200020-126385 et 200020-137599 (I.Smith) Fragility functions for seismic risk in regions with moderate seismicity, projet Fonds National. No 200020-126561 (P. Lestuzzi) Comparing diffuse waves originating from two different objects through holographic interferometry, Projet Fonds Natonal No 200020-131900 (P. Rastogi)

Autres projets:

Vulnérabilité sismique de bâtiments existants en maçonnerie de briques en Suisse. Projet financé par la Fondation de prévention des Etablissements cantonaux d’assurance (P.Lestuzzi) Risque sismique des bâtiments existants en Suisse. Projet financé par l’office fédéral de l’environnement (P. Lestuzzi) Adaptive Phase and Amplitude Modulation in Optical Microscopy with Dr Erwin Hack, EMPA, Dubendorf (P. Rastogi) "Future Cities" SEC Singapore (I. Smith) "Leak Detection in water supply networks" EPFL-RAK (I. Smith)

Nouvelles installations de recherche Projet pilote d'une nouvelle structure active et déployable de type tenségrité, R’EQUIP SNSF.

Professeurs invités

Prof. O'Brien, de l'Université du Texas à Austin, du 1er

février au 30 avril 2011 Collaboration dans le domaine de l’informatique de l’ingénieur.

Prof. R. Skelton, de l'Université de San Diego, Californie, du 1er

mai au 30 juin 2011.

Cours et collaboration dans le domaine des structures de type tenségrité.

Organisation de réunions Workshop sur le sujet des systèmes en tenségrité organisé par l’IMAC à Lausanne, le 30 juin 2011 à l’occasion de la visite du Prof. Robert Skelton. Mise en place des événements SeminAPERO au sein de l’ENAC. J.-A. Goulet Mise en place du concours de construction de pont en carton au sein de l’ENAC. J.-A. Goulet

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 15 -

VALORISATION, COLLABORATION ET RESEAUX Collaborations avec d’autres instituts et facultés de l’EPFL et avec le domaine CEPF Thèse avec l’EMPA "Adaptive correction to digital speckle pattern interferometers", Daniel Iwaniuk (IMAC) et le Dr E. Hack, Département d’électronique et de métrologie, EMPA, P. Rastogi Thèse avec la Faculté I&C Supporting Bridge Management through Computer Aided Structural Identification, J.-A. Goulet. ETH Center for Global Environmental Sustainability « Future Cities Laboratory » Singapore 2 thèses (D. Vernay, M. Papadopoulou) avec NUS (Prof. B. Raphael) Module IX, Principal Investigator, I. Smith; Assistant : J-A. Goulet Thèse avec EPFL – RAK "Leak detection in water supply networks", G. Moser Détection de fuites dans le réseau d’aduction d’eau potable – Laboratoire ECOL-EPFL Collaboration avec la ville de Lausanne et le laboratoire ECOL, J-A. Goulet

Collaborations hors du domaine CEPF

Identification des structures – Sheffield University Collaboration portant sur l’interprétation des mesures provenant du pont Tamar. Prof. James Brownjohn, T. N. Trinh and I. Smith

Identification des structures – National University of Singapore Collaboration portant sur l’interprétation des mesures provenant de structures. Prof. C. G. Koh and T. N. Trinh Essais avec le LGIT – Université Joseph Fourier Grenoble "Tests sous vibrations ambiantes de 7 bâtiments en Suisse" Dr A. Karbassi, Dr P. Lestuzzi (IMAC), Dr P. Guéguen et M. Perrault (LGIT-LCPC) Identification des structures – McGill University Collaboration portant sur l’interprétation des mesures provenant de structures. Prof. Luc Chouinard, Marie Texier, J-A. Goulet, I. Smith

Identification des structures – Drexel University Collaboration portant sur l’interprétation des mesures provenant de structures. Prof. Amin Aktan, Romain Pasquier, J-A. Goulet, I. Smith

Identification des structures – Sheffield University Collaboration portant sur l’interprétation des mesures provenant du pont Tamar. Prof. James Brownjohn, J-A. Goulet, I. Smith

Détection des risques – University of Texas at Austin, USA Collaboration portant sur la prevention des risques sur les chantiers de constuction. Prof. William O’Brien, J-A. Goulet

Interprétation des données & échantillonnage – NUS, Singapore Collaboration portant sur l’échantillonnage pour l’interpretation des données. Prof. Benny Raphael, J-A. Goulet

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 16 -

Thèse sous codirection avec l’Université de Montpellier "Active and deployable structures: a tensegrity pedestrian bridge", Prof. R. Motro (LMCG). L. Rhode-Barbarigos

IMAC Séminaires 2011 Date : 18.02.2011 Titre : Toward an integrated form-finding methodology in Computer Aided Design.T-CAD: progresses in free-form design of Tensegrity systems Intervenant : Ing. Alberto Campesato - ACCED Rotterdam, Netherlands Date : 23.02.2011 Titre : Hybrid Time-Frequency Blind Source Separation towards Ambient System Identification of Structures Intervenant : Dr. Sriram Narasimhan, Department of Civil & Environmental Engineering, University of Waterloo, Ontario, Canada Date : 23.03.2011 Titre : Systems Engineering in Building and City Design Intervenant : Dr.-Ing. Philipp Geyer Bauhaus, Bauhaus-Universität Weimar Date : 15.04.2011 Titre : Coupled Seismogenic Geohazards in Alpine Regions – An Overview of Projet COGEAR Intervenant : Dr. Donat Fäh, Swiss Seismological Service, ETH Zürich Date : 26.04.2011 Titre : Decision Support in Ad Hoc Sensor Networks: Autonomous Construction Safety Monitoring Intervenant : Dr. William J. O’Brien, University of Texas at Austin Date : 03.05.2011 - 05.05.2011 Titre : Dynamics and Control of Flexible Structures Intervenant : Prof. Robert Skelton, University of California at San Diego Date : 17.05.2011 Titre : Minimal mass marine tensegrity structures, and tensegrity wings Intervenant : Prof. Robert Skelton University of California at San Diego Date : 18.05.2011 Titre : Dynamic and static analysis of tensegrity structures, and tensegrity shape control Intervenant : Prof. Robert Skelton, University of California at San Diego Date : 25.05.2011 Titre : Model reduction and identification Intervenant : Prof. Robert Skelton, University of California at San Diego Date : 26.05.2011 Titre : Information architecture Intervenant : Prof. Robert Skelton, University of California at San Diego Date : 17.06.2011 Titre : Tensegrity Systems : from the simplex to the foldable tensegrity ring Intervenant : Prof. René Motro, Professor Emeritus, University Montpellier, France Date : 24.08.2011 Titre : Canadian R&D on Innovative Use of Timber in Construction Intervenant : Prof. Ian Smith, University of New Brunswick, Canada

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 17 -

TRAVAIL ADMINISTRATIF

Name

Board / committee

EPFL/External

Role in fund. alloc.

I. Smith Editor Advanced Engineering Informatics, Elsevier, Oxford, UK

No

I. Smith Associate Editor Artificial Intelligence for Engineering Design Analysis and Manufacturing (AIEDAM) Cambridge University Press, New York, USA

No

I. Smith Specialty Editor Journal of Computing in Civil Engineering ASCE

No

I. Smith Editorial Boards Engineering with Computers, Springer, Berlin, D

Journal of Design Sciences and Technology, EuropIA, Paris, F

Journal of Information Technologies in Construction, Sweden

No

I. Smith Member COPE, International Committee for Publishing Ethics, UK

No

I. Smith Acting Chair Global Center of Excellence in Computing, American Society of Civil Engineers

No

I. Smith Chair European Group for Intelligent Computing in Engineering

Yes

I. Smith Member Publications Committee, Structural Engineering Documents, International Association for Bridge and Structural Engineering

No

I. Smith Member Committee, International Society on Computing in Civil and Structural Engineering

No

I. Smith Member Committee, European Association of Product and Process Modelling

No

I. Smith Member Council, International Society for Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure

No

I. Smith Member NSERC Evaluation Group, Canada Yes

I. Smith Member Selection Board Vanier and Banting Scholarships, Canada

Yes

I. Smith Président Commission pour la promotion académique, ENAC

No

I. Smith Coordinateur Programme d'échanges entre l'EPFL et la CMU

No

I. Smith Membre Commission de mobilité, EPFL No

I. Smith Membre Commission doctorale EDCEE, EPFL No

P. Rastogi Editor International Journal of Optics and Lasers in Engineering, Elsevier, Oxford, UK

No

P. Rastogi Editorial Boards Optics and Laser Technology, Elsevier, GB Asian Journal of Physics, India

No

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 18 -

P. Rastogi Responsable Pôle Inde, Relations Internationales Yes

P. Rastogi Coordinateur Programme d'échanges entre l'EPFL et les IITs

No

P. Rastogi Coordinator South-East Asian academic institutions

Yes

P. Lestuzzi

Président Commission de la norme SIA 261 No

P. Lestuzzi

Membre du comité directeur

Société Suisse du Génie Parasismique et de la Dynamique des Structures (SGEB)

No

P. Lestuzzi

Membre du groupe de travail « Séisme »

Comité Suisse de la Protection des Biens Culturels

No

P. Lestuzzi

Membre du groupe de coordination

Laboratoires du Groupe de Structures Yes

P. Lestuzzi

Coordinateur du cours postgrade en génie parasismique

EIF - Fribourg

No

P. Lestuzzi

Chef de projet SIA 269/1

Maintenance des structures - Actions No

EPFL - ENAC - IIC - IMAC Rapport annuel 2011 - 19 -

OBJECTIFS POUR 2012

Recherche Active structures

Etudier une nouvelle structure active et déployable dans le laboratoire. Essais et développement des algorithmes pour le contrôle actif lors du déploiement. Structural identification

Vérifier les différentes approches d’identification des systèmes (avec et sans modèles de comportement) à travers les applications pratiques. Etude des erreurs systématiques et leur influence sur la fiabilité d’identification. Collaboration internationale. Optics

Development of robust analysis methods for phase and/or its first-order derivative estimation from noisy fringe maps.

Development of efficient whole-field three-dimensional shape measurement techniques. Simultaneous measurement of in-plane and out-of-plane components of deformation using

digital holographic interferometry. Dynamique des structures

Continue the research effort concerning seismic vulnerability of existing buildings, particularly through the ambient vibration measurement approach and the extension towards risk analysis. Continue the research effort concerning Damage Index development for existing building in Europe, with the goal to develop such indices for existing “masonry” buildings. Application of the Incremental Dynamic Analysis technique in the Applied Element Method to develop dynamic capacity and fragility curves for the existing URM buildings in Switzerland. Application of wavelet based damage sensitive features in the damage identification of masonry buildings.

Enseignement Assurer la transition pour la rocade transitoire concernant les cours de Génie Parasismique (Beyer/Lestuzzi) et Dynamique des Structures (Smith/Lestuzzi). Cours de l’école doctoral en mai 2012 : Advanced Earthquake Engineering (Karbassi/Lestuzzi) Improve informatics course through international collaboration, particularly with CMU, GMU and other universities in the USA.