Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Jacques BETBEDER-MATIBET : Conseiller Scientifique à EDF-SEPTEN (Service Études et Projets Thermiques et Nucléaires)
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Jean-Louis DOURY : Ingénieur en chef au CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) - Secrétaire technique de la Commission française de normalisation des règles de construction parasismique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans la plupart des régions sismiques, l’adoption de techniques de construction visant à réduire les risques liés aux tremblements de terre apparaît comme très ancienne. Ainsi, les fouilles conduites sur le site de Taxila (Pakistan) ont mis en évidence les mesures de renforcement des fondations lors de la reconstruction de la ville après le séisme de l’an 25. De même, à l’époque byzantine, on a pu constater des changements radicaux dans les modes de construction dans plusieurs villes de Syrie et d’Anatolie (réduction de la hauteur des maisons, renforcement par des charpentes en bois, suppression des murs de briques non renforcés). La Chine et le Japon fournissent aussi de nombreux exemples de constructions anciennes dont la conception a certainement été influencée par la considération du risque sismique. L’hypothèse selon laquelle l’architecture très particulière des monuments incas (murs formés de blocs irréguliers ajustés entre eux avec un soin extrême) correspondait à un souci de protection parasismique a également été avancée.
À l’origine purement empirique, la construction parasismique s’est progressivement développée et a pris place parmi les techniques de l’ingénieur ; elle est pluridisciplinaire par nature, puisqu’elle fait appel aux géologues, sismologues, architectes, mécaniciens des sols, ingénieurs de structures et calculateurs, dont la collaboration est nécessaire pour tout projet important en zone sismique. Même si l’on reste dans le domaine du bâtiment courant, la bonne utilisation d’un code parasismique par un ingénieur de structures suppose, de la part de celui‐ci, des bases suffisantes en sismologie et la compréhension des particularités de l’action sismique (aspects dynamiques, notamment aléatoires, et raisonnement en termes de déformation plutôt qu’en termes de force).
Le présent article vise donc à présenter une vue d’ensemble de la construction parasismique, sans se limiter aux considérations sur les structures et les matériaux. On abordera successivement les éléments indispensables de sismologie, la conception parasismique proprement dite, les méthodes de calcul et l’état actuel de la réglementation.
Dans la suite, il est nécessaire de compléter l’article sur les deux points suivants :
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les évolutions, très sensibles depuis 1991, des textes législatifs et réglementaires applicables en France pour la prévention du risque sismique, ainsi que des documents techniques sur lesquels ils s’appuient 4.3 ;
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les enseignements tirés des séismes majeurs de Northridge (Californie) du 17 janvier 1994 et de Hyogo-Ken-Nambu (Kobé, Japon) du 17 janvier 1995 qui ont un intérêt exceptionnel, car ils ont permis de tester en vraie grandeur l’efficacité des codes parasismiques sur un grand nombre de bâtiments et d’ouvrages soumis à de très fortes secousses 5.
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VERSIONS
- Version courante de mai 2014 par André PLUMIER
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Éléments de sismologie de l’ingénieur
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6. Conclusions
Le bref aperçu qui vient d’être présenté sur les différents aspects du génie parasismique montre qu’il s’agit d’une technique pluridisciplinaire en évolution rapide qui, dans certains domaines, relève plus de « l’art » que de la science. On peut cependant observer une tendance très nette vers une approche plus rationnelle dans laquelle le recours indispensable aux données de l’expérience s’inscrit dans la recherche de la compréhension des phénomènes physiques. Il en résulte une spécialisation croissante des intervenants et une évolution des règlements dans le sens de la complexité.
Les codes dits de troisième génération, maintenant adoptés, ou en voie de l’être, dans la plupart des pays concernés par le risque sismique, n’échapperont sans doute pas, dans la phase initiale de leur mise en application, aux reproches habituels au nom de la sacro-sainte simplicité. Ils ont pourtant le mérite de mieux présenter la démarche assez complexe et souvent mal comprise des utilisateurs, qui est propre au calcul parasismique, tout en permettant, au moyen du coefficient de comportement une approche plus rationnelle de la sécurité. L’effort ainsi demandé au projeteur pour assimiler cette démarche devrait lui permettre de mieux apprécier la signification et les limites de validité des différents modes de calcul, condition indispensable pour leur bonne application.
L’inconvénient de ces codes, si inconvénient il y a, est peut-être d’accréditer l’idée que le calcul représente la partie la plus importante de la conception parasismique. Il suffit de réfléchir à la notion même de coefficient de comportement, et à la manière dont ses valeurs sont estimées, pour se rendre compte qu’une telle idée ne saurait correspondre à la réalité. Le calcul élastique avec coefficient de comportement, même s’il constitue un progrès par rapport aux méthodes précédentes, reste très approximatif et vise essentiellement à fournir un procédé de dimensionnement plutôt qu’une image du comportement réel.
La conception parasismique au sens propre, responsabilité commune de l’architecte et de l’ingénieur, repose donc en grande partie, et sans doute pour longtemps encore, sur le choix raisonné, à partir des enseignements de l’expérience, des formes et de la structuration du bâtiment, en liaison avec l’adoption de dispositions...
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