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RÉSUMÉ
Les connaissances scientifiques et les règles sur la conception parasismique évoluent fortement. Conséquence : les constructions anciennes ne sont pas, ou plus, dimensionnées correctement vis-à-vis de l'aléa sismique. Cet article présente la méthodologie globale de prise en compte du risque sismique pour les ouvrages existants et développée pour le réseau routier national français, depuis l'évaluation préliminaire de vulnérabilité le long des itinéraires, pour l'identification rapide des ouvrages les plus sensibles, jusqu'aux études détaillées de diagnostic et de renforcement sismiques.
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Denis DAVI : Ingénieur Divisionnaire des Travaux Publics de l’État – Référent risque sismique et infrastructures - Centre d'études et d'expertises sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema), Direction territoriale Méditerranée, Aix-en-Provence, France
INTRODUCTION
Indispensables au fonctionnement de notre société, les réseaux de transport terrestres sont vulnérables face à certains risques naturels majeurs, tels que les tremblements de terre. Les retours d’expérience des séismes passés témoignent du fait que, le long des itinéraires routiers, les ponts constituent simultanément des points de faiblesse spécifiques et des nœuds stratégiques, pour l’accès des secours à la zone sinistrée, ou la reprise à moyen terme de l’activité socio-économique.
Les avancées scientifiques, et l’évolution des règlements de calcul dans le domaine du génie parasismique, conduisent à s’interroger sur le niveau de résistance des constructions existantes vis-à-vis de cet aléa. En France, les premières règles parasismiques dites « PS69 », appliquées à partir de 1975, prévoyaient une prise en compte simplifiée des actions sismiques, conduisant à des ouvrages généralement sous-dimensionnés par rapport aux normes plus récentes. Si depuis 1996, l’application des règles parasismiques PS92 garantit, en théorie, une protection parasismique adéquate des ouvrages situés dans les zones les plus sismiques du territoire national, la plupart des ponts actuellement en service ont été conçus avant. Il est donc légitime de s’interroger sur leur capacité à résister à des sollicitations engendrées par un tremblement de terre, a minima de niveau réglementaire. En outre, l’évolution du zonage sismique national, imposée par le Décret n° 2010-1255 du 22 octobre 2010 portant délimitation des zones de sismicité du territoire français, conduit à étendre le nombre d’ouvrages susceptibles d’être concernés par cet aléa. Ce constat pose aussi la question de la requalification structurale des constructions récentes, dans des zones où la sismicité était de niveau moindre.
Cette problématique spécifique qui n'est couverte, en ce qui concerne les ponts, ni par la nouvelle législation nationale, ni pour la norme Eurocode 8-2, soulève un certain nombre d’interrogations décisionnelles et techniques. Quels ouvrages faut-il diagnostiquer en priorité ? À partir de quel niveau de risque faut-il renforcer les ponts existants ? Quel niveau de performance faut-il viser dans le cadre de leur renforcement ? Quelles sont les méthodes de diagnostic applicables et techniques de renforcement possibles ?
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MOTS-CLÉS
vulnérabilité sismologie risques sismiques Bâtiments ponts Analyse de risques dynamique des structures
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Démarche de diagnostic sismique
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2. Identification des ouvrages à analyser prioritairement
Le risque associé aux ponts, et les conséquences de ce risque en cas de séisme, diffèrent sensiblement d’un ouvrage à l’autre. Certains ouvrages, de par leur conception ou leur typologie, ou du fait de leur exposition, présentent a priori un risque modéré face à l’aléa sismique. Pour d’autres, se pose la question de la rentabilité de l’investissement dans des travaux de confortement lourds, par rapport à l’enjeu et aux pertes engendrées en cas d’effondrement associé à un événement dont la probabilité d’occurrence est relativement faible.
Une vaste campagne de mise en conformité systématique et exhaustive de tous les ponts existants vis-à-vis des exigences réglementaires actuelles pour les ouvrages neufs serait, quoi qu’il en soit, inenvisageable compte tenu :
-
du nombre d’ouvrages à traiter ;
-
des coûts engendrés pour la société et les maîtres d'ouvrages ;
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du faible bénéfice pour la sécurité publique.
Par conséquent, il apparaît indispensable d'établir une stratégie cohérente de prise en compte de l'aléa sismique sur le patrimoine et de classer les ouvrages à diagnostiquer, puis éventuellement de les traiter par ordre de priorité.
2.1 Établissement d’un schéma de priorité
La première étape de l’analyse consiste donc à déterminer, au sein d’un parc d’ouvrages importants, les ouvrages qui doivent faire l’objet d’un diagnostic plus précis et nécessiter éventuellement des mesures de renforcement. L’établissement de ce schéma de priorités est basé sur trois critères (figure 3) :
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l’aléa sismique au niveau du site d’implantation de l’ouvrage, incluant les éventuels effets induits ;
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la présomption de vulnérabilité de la structure, évaluée à partir d’approches sommaires ;
-
l’importance socio-économique de l’ouvrage.
Le couplage de l'aléa sismique, représentatif de l'agression sismique prévisible dans la région d'implantation du pont, avec sa vulnérabilité estimée, représentative de sa sensibilité propre aux mouvements dynamiques...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SETRA (auteurs multiples) - Diagnostic et renforcement sismiques des ponts existants - Éditions Sétra (version provisoire mai 2013).
-
(2) - SETRA (auteurs multiples) - SISMOA : Évaluation préliminaire du risque sismique sur les ouvrages d’art existants - Éditions Sétra (2011).
-
(3) - SETRA (auteurs multiples) - Maîtrise des risques – Application aux ouvrages d’art - Éditions Sétra (2013).
-
(4) - PRIESTLEY, SEIBLE, CALVI - Seismic design and Retrofit of Bridges - New York : Wiley (1996).
-
(5) - LEGERON (F.) - Seismic Vulnerability and Retrofit of Bridges (Vulnérabilité et confortement sismique des ponts) - Sétra (2001).
-
(6) - DUVAL (A.-M.) et al - SISROUTE : Earthquake Scenario...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
SISMOA Novembre 2010 (Logiciel en ligne) Sétra
http://www.setra.developpement-durable.gouv.fr
HAUT DE PAGE
-
Le plan séisme : un programme national de prévention du risque sismique
-
AFPS : Association française du Génie Parasismique
-
NISEE e-Library : The Earthquake Engineering Online Archive
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