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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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4. Recherche d’une solution de renforcement optimisée
4.1 Définition d'un niveau de performance acceptable
La décision de renforcement et les objectifs de performance à atteindre pour la structure renforcée sont à envisager sur la base d’une analyse coût/bénéfice réaliste intégrant des paramètres tels que :
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la valeur socio-économique de l’ouvrage ;
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la durée d’utilisation restante ;
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les renforcements envisageables et leurs coûts.
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Pour un ouvrage existant non dimensionné au séisme, l’atteinte d’un indice de conformité égal à 1 (résistance à 100 % du niveau de séisme réglementaire pour lequel l’ouvrage aurait été dimensionné s'il avait été question d'une construction neuve), n’est en général guère judicieuse. Car elle nécessite souvent, lorsqu’elle s’avère techniquement réalisable, un investissement très lourd, voire disproportionné par rapport à la valeur de l’ouvrage.
La décision, ou non, de renforcer l’ouvrage et l’ampleur de ce renforcement relèvent de la responsabilité du maître d’ouvrage, du gestionnaire ou de l’autorité concédante. Elles résulteront généralement d’un compromis entre le niveau des coûts de renforcement et la recherche d’une réduction optimale du risque.
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L’approche proposée pour la recherche de ce compromis s’inspire de la méthode développée en Suisse, en reprenant notamment le principe de décroissance du niveau de performance visé avec l’augmentation de l’âge de la structure. Cette décroissance reflète le fait que, d’un point de vue statistique, la probabilité pour un ouvrage d’être soumis à un niveau de tremblement de terre donné diminue en fonction de sa durée d’utilisation restante (figure 9). Pour cela, un coefficient γâge est établi en fonction du rapport entre la durée d’utilisation restante prévue de l’ouvrage et la période de retour associée au séisme de référence à prendre en compte.
4.2 Stratégies...
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Recherche d’une solution de renforcement optimisée
BIBLIOGRAPHIE
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(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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