11/09/2013

Comment prédire les réactions des constructions existantes face à un séisme?

Comment «prédire» le comportement réel d’un bâtiment lorsqu’il est soumis à un tremblement de terre? A quel niveau d’endommagement s’attendre? L’évaluation sismique de bâtiments existants est plus exigeante que le dimensionnement de bâtiments neufs. En effet, si pour les constructions neuves une certaine marge de sécurité et des spécifications accrues n’entraînent pas de coûts supplémentaires significatifs, il est impératif d’éliminer les surplus de sécurité dans le cas de constructions existantes.


Pour les ouvrages existants, des méthodes d’analyse sismique plus sophistiquées sont donc indispensables. En d’autres termes, la priorité pour les ouvrages neufs est de garantir un comportement sismique adéquat et non pas d’approcher le comportement sismique réel au plus près. Au contraire, pour les constructions existantes la priorité est d’évaluer au plus près le comportement sismique réel car toute marge de sécurité excédentaire est immanquablement liée à des coûts importants.

De plus, le séisme n’a pas toujours été au centre des préoccupations. Particulièrement dans les régions modérément exposées, comme l’Europe du Nord notamment, le problème sismique a été longtemps sous-estimé, voire ignoré. Rappelons qu’en Suisse par exemple, des prescriptions parasismiques réalistes n’existent véritablement, dans les normes de construction SIA, que depuis 1989. Cependant, la majeure partie du parc immobilier helvétique existant a été construite avant 1989, et même avant 1970, date de la timide apparition de la prise en compte des séismes dans les normes SIA. Par conséquent, l’écrasante majorité du bâti existant en Suisse a été construite sans se soucier de la moindre considération parasismique.


Une telle situation se retrouve à des degrés divers dans tous les Etats, mais elle est systématiquement accentuée dans les pays à sismicité modérée en raison de la prise de conscience souvent très tardive de la problématique sismique. Etant donné que les ouvrages existants ont été construits en faisant abstraction du séisme, ils ne peuvent pas être traités sur le même plan que les ouvrages neufs. En effet, les ressources disponibles, tant financières que techniques, sont évidemment limitées. Pour fixer les ordres de grandeur en jeu, il faut se souvenir qu’en Suisse par exemple, la valeur immobilière dépasse les 2000 milliards de CHF. Dans ces conditions, même en considérant une borne inférieure correspondant à quelques pour cent de cette valeur immobilière pour mettre le bâti existant suisse en conformité du point de vue sismique, on peut se rendre compte des énormes investissements à engager.

La question centrale dans ce contexte, est de savoir dans quelle mesure un bâtiment qui ne répond pas aux dernières prescriptions sismiques est problématique et, accessoirement, jusqu’où peut aller son déficit par rapport à ces prescriptions, avant que la situation ne soit plus tolérable. Pour répondre à ces interrogations, une approche différente, réservée aux constructions existantes a été développée et formalisée dans le cahier technique SIA 2018. L’optique retenue dans ce document novateur est une approche basée sur les notions de risque, dont l’aboutissement principal est une définition du niveau de sécurité minimum exigé en relation avec l’acceptation du risque individuel.

Objectifs et contenu

L’objectif principal de cet ouvrage est d’introduire l’évaluation sismique des structures existantes, en particulier les méthodes modernes d’analyse, comme la méthode basée sur les déformations.

 

Le recours à des méthodes sophistiquées est justifié pour les constructions existantes car, dans ce cas, il s’agit d’éviter de coûteux renforcements superflus. Ce livre a l’ambition d’accompagner les ingénieurs sur ce chemin en présentant une base théorique et son application pour des structures en béton armé, en maçonnerie et en métal. Son contenu a été développé dans le contexte suisse, c’est-à-dire de celui d’un bâti de type nord-européen, d’une sismicité modérée et du cadre réglementaire SIA. Les principes et méthodes présentés ont cependant un caractère suffisamment général pour leur conférer une applicabilité large.

 

 

> Pour en savoir plus

Extrait du titre Evaluation parasismique des constructions existantes

de Pierino Lestuzzi et Marc Badoux

Publié aux Presses polytechniques et universitaires romande

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