Contribution à l’analyse sismique des structures par l’approche basée sur la performance

Abstract

Le contexte sismique du nord Algérien n’est plus à démontrer, il est caractérisé par un aléa sismique modéré, à élevé, marqué par plusieurs séismes (Alger, 1356 et 1716 ; Oran, 1790; El Asnam,1980 ; Constantine, 1985; Chenoua, 1989; Ain Temouchent, 2000; Beni Ouartilene, 2000 ; Zemmouri, 2003; Bologhine 2014). Cette zone du nord, particulièrement jalonnée par des événements majeurs, constitue la zone la plus urbanisée où le bâti est hétérogène, avec une coexistence de bâtiments anciens, sans conception parasismique, et de bâtiments récents répondant aux règles parasismiques en vigueur. Le présent travail s’inscrit dans le cadre de l’analyse sismique appliquée au bâti existant, plus particulièrement dans la région d’Alger et de Boumerdès, en vue de l’évaluation de sa performance. L’analyse des effets des séismes passés, notamment celui de Boumerdès en 2003, qui avait secoué Boumerdes et Alger la capitale du pays, a mis en évidence la vulnérabilité préoccupante du parc immobilier existant algérien. La problématique centrale de ce travail repose sur l’évaluation et l’amélioration de la performance sismique des structures existantes, dans un contexte où le niveau d’exposition au risque est hétérogène (niveau de protection, vétuste, entretien) L’approche adoptée, fondée sur la conception basée sur la performance, combine analyses numérique et expérimentale (technique des vibrations ambiantes - AVT) pour identifier les propriétés dynamiques réelles en place des bâtiments. Comme première étape, le travail a consisté en la vérification de la superposition de la direction de vibration et les axes principaux des structures. Dans une deuxième étape, les valeurs des périodes fondamentales, obtenues à partir des expressions empiriques, ont été comparées aux résultats expérimentaux. Le travail effectué dans cette première partie a porté sur 67 bâtiments en béton armé du centre d’Alger. L’analyse des enregistrements obtenus sur 36 bâtiments, de formes en plan et en élévation régulières, a permis de conclure que la direction de vibration de leur structure, sous bruit de fond, ne se superpose pas sur les deux axes orthonormés désignant les axes principaux de l’ouvrage. L’analyse numérique obtenue en considérant les paramètres géométriques des bâtiments, considérés dans les expressions empiriques données par les codes parasismiques, révèlent l’impact de l’irrégularité architecturale et de l’historique sismique locale sur le comportement modal, souvent éloigné des estimations fournies par les formules empiriques des codes. Ces résultats, ont été publiés dans Arabian Journal of Geosciences (Souici et al., 2021), La seconde partie de notre travail a été dédiée aux immeubles de la Cité des 1200 logements de Boumerdès, où les campagnes de mesures de bruit de fond ambiant AVT, menées sur quelques bâtiments avant et après renforcement, ont mis en évidence une flexibilité excessive des structures avant la mise en place de la technique de renforcement, traduisant une grande vulnérabilité face aux sollicitations sismiques. Au terme de ce travail, nous mettons concrètement entre les mains des praticiens un outil simple qui relie le terrain (mesures in situ, retours d’expérience) à une lecture moderne, basée sur la performance, adaptée au contexte algérien. Sur le plan scientifique, il confirme l’intérêt de l’approche basée sur la performance et enrichit la littérature par des données expérimentales locales. Sur le plan opérationnel, il offre aux ingénieurs et aux décideurs un dispositif d’évaluation rapide et d’aide à la décision pour prioriser les diagnostics, hiérarchiser les interventions de réhabilitation et/ou renforcement et d’accroître la résilience des zones urbaines exposées à un risque sismique.