cours génie parasismique pdf

Introduction générale à la génie parasismique

Dans le passé, les prescriptions et les dispositions des codes de conception parasismique applicables aux ouvrages à risque normal étaient basées sur l'expérience. Elles étaient périodiquement révisées et affinées après les forts tremblements de terre. La plupart des codes parasismiques adoptent des procédures de calcul à l’état limite dans lesquelles certaines vérifications en termes de forces et en déformations doivent être satisfaites pour assurer la sécurité de la structure et par conséquent éviter la ruine. Ces vérifications s’effectuent en définissant un séisme de calcul unique vis-à-vis duquel on évalue la performance structurale. Les méthodes de calcul élastique simplifiées ont été quasi systématiquement utilisées dans le dimensionnement sismique des structures en béton armé depuis de nombreuses années. Elles sont faciles à mettre en œuvre et bien assimilées par les ingénieurs. Cependant, l’approche élastique ne peut fournir qu’une compréhension limitée du comportement sismique réel, la réponse non linéaire d’une structure en termes de déplacement, ductilité, distribution des dommages, mode de ruine, étant largement inexplorés. Actuellement, le comportement des structures en zones sismiques est de plus en plus évalué par la méthode de performance sismique (Performance Based Design). Au lieu de se focaliser sur les sollicitations, dont la détermination reste très imprécise, il repose sur la qualification de la structure en termes de capacité en visant à lui conférer les aptitudes nécessaires à supporter favorablement les sollicitations sismiques par la dissipation de l’énergie sous forme de déformations plastiques.

Les techniques d’analyse de structures consistent essentiellement à comparer un paramètre d’exigence avec un paramètre de capacité. L’effort tranchant a été le paramètre utilisé traditionnellement pour la conception parasismique des bâtiments. L’ingénieur calcule la sollicitation (la force) provoquée par un séisme donné (ou plusieurs) à la base de l’édifice, et la compare à la résistance du bâtiment. Dans le calcul traditionnel, les forces sont réduites d’une manière artificielle, afin de garder la conception dans le domaine élastique. Dans le domaine post–élastique, le dommage apparaît progressivement, en diverses parties du bâtiment, provoquant la plastification de certains éléments. Il apparaît par conséquent une redistribution des efforts, la demande (sollicitation sismique) dépendant ainsi du comportement de chaque composant. De cette manière, l’endommagement est plus sensible, en général, au déplacement qu’à la force. Ces facteurs ont conduit au développement des outils d’analyse non linéaire, telle que la méthode temporelle non linéaire (Chiroiu, 2004). Toutefois, cette méthode est relativement complexe pour un usage généralisé.

Le génie parasismique traite l'impact des séismes sur les structures et les moyens d'y remédier. Il s'appuie notamment sur une excellente connaissance des méthodes de dimensionnement parasismique, et en particulier du dimensionnement en capacité. Cependant, le génie parasismique pose un ultime défi aux ingénieurs en structures. Malgré l'incertitude associée aux phénomènes naturels, les ingénieurs en génie civil doivent concevoir des ouvrages (bâtiments, ponts, barrages...etc) capables de résister aux forces dévastatrices engendrées par les tremblements de terre. Ce support de cours se décompose en 6 chapitres.

Dans le premier chapitre on retrouve une revue des connaissances préliminaires sur les séismes. Le second chapitre illustre les principes et les objectifs de la conception parasismique. Un bref aperçu est également donné sur quatre différentes méthodes de calcul et de dimensionnement qui existent actuellement. Le troisième chapitre montre les caractéristiques des bâtiments résistant aux séismes. Ce chapitre illustre un aperçu de l’art de la conception parasismique des bâtiments. Il expose des principes de base à suivre pour réaliser des ouvrages aptes à résister aux tremblements de terre. Le quatrième chapitre porte sur les critères de classification. La méthode statique équivalente a fait l’objet du sixième chapitre. Et en dernier chapitre, il portera sur la méthode modale spectrale.