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Auteur(s)
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Philippe BISCH : Professeur à l’École nationale des ponts et chaussées - Directeur technique de Séchaud et Metz
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’Eurocode 8 s’insère dans l’ensemble du projet des eurocodes structuraux lancé par la Commission européenne pour permettre l’harmonisation des règles techniques de construction au sein de l’Union européenne. La norme française la plus récente concernant les bâtiments en zone sismique est connue sous le nom de PS 92. Dans le cadre européen, la norme relative à la construction en zone sismique est l’Eurocode 8. Elle comprend six parties. Les parties 1 et 5 sont nécessaires pour la conception des bâtiments ; elles couvrent le même champ que les PS 92. Dans cet article, les principes exposés concernent l’ensemble des structures couvertes par l’Eurocode 8. Néanmoins, la conception des bâtiments, objet de la partie 1, est plus particulièrement détaillée.
Cet article est un complément à l’article Constructions parasismiques Constructions parasismiques de Jacques Betbeder-Matibet paru dans ce traité [1].
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Calcul des effets de l’action sismique4. Définition de l’action sismique
4.1 Représentations de l’action sismique
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Le mouvement du sol créé par la propagation des ondes sismiques se traduit notamment par une accélération dans les trois directions (deux horizontales, une verticale) en tout point de la surface du sol. Les accélérogrammes correspondants sont caractérisés essentiellement par leur durée, leur amplitude (accélération maximale du sol) et leur contenu fréquentiel. Un oscillateur simple linéairement viscoélastique posé sur le sol réagit à l’accélération que lui impose le sol dans sa direction de déplacement. Son déplacement maximal ne dépend que de l’accélération maximale du sol, du contenu fréquentiel du mouvement et des caractéristiques mécaniques de l’oscillateur (pulsation propre et amortissement réduit) et relativement peu de la durée du signal. Le spectre de réponse en déplacement caractérise la réponse (le déplacement maximal) de tous les oscillateurs de ce type, la pulsation et l’amortissement réduit étant pris comme variables, pour un accélérogramme donné. En conséquence, lorsque les forces d’inertie dues à un séisme sont calculées par une méthode linéaire équivalente, l’action sismique est définie entièrement par un spectre de réponse normalisé (le plus souvent exprimé en pseudoaccélération) et l’accélération maximale du sol, d’une façon pratiquement indépendante de la durée de la sollicitation. Il convient de noter que cette représentation est assez restrictive car elle ne permet de rendre compte correctement que du comportement des systèmes linéairement viscoélastiques. En effet, il est clair que si une structure est amenée à subir des cycles dans le domaine postélastique, le nombre de cycles forts et la durée du signal contribuent largement à l’évolution de son endommagement. Ces deux paramètres ne sont pas pris en compte dans les méthodes de calcul usuelles, même lorsque des spectres anélastiques sont considérés.
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Deux approches sont généralement retenues pour définir le couple spectre/accélération :
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soit l’accélération est l’accélération maximale du sol (PGA) et correspond à l’accélération spectrale à période nulle ;
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soit...
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