La construction en zone sismique

La réglementation et la technique de construction en zone sismique illustrées par des exemples concrets de calculs : tous les outils pour respecter les obligations de conformité parasismique pour toutes les constructions.

Très complet et enrichi de nombreux dessins précis et explicatifs, ce livre détaille les phénomènes physiques et structurels, ainsi que les dispositions constructives à respecter en tenant compte des règles PS 92 (Norme NF P 06-013) devenues obligatoires. De nombreux exemples précisent, à partir de projets réels, les éléments spécifiques de calcul à considérer pour différents ouvrages : bureaux, bâtiments d'habitation de 4, 6 et 11 niveaux. Une large place est également accordée à la réhabilitation de bâtiments existants.

Au sommaire

• Risque sismique
• Réponses des structures
• Chargement sismique
• Élément pour le calcul sismique
• Modélisations
• Pratique de l'analyse modale
• Analyse statique équivalente - Méthodes simplifiées
• Calcul de bâtiments de faible hauteur
• Murs de soutènement
• Analyse sismique de bâtiments existants
• Exemples de calcul

Parmi les catastrophes naturelles, les secousses sismiques ont les effets les plus destructeurs dans les zones aménagées et urbanisées. Le territoire français se trouve sensiblement concerné : 5500 communes sont menacées par un tel risque. Face à ce risque social et économique majeur, la construction parasismique, c'est-a-dire celle qui même endommagée ne s'effondre pas, reste la solution préventive la mieux adaptée.

Auteur :

Victor Davidovici, consultant en génie sismique à Dynamique Concept qu'il a crée récemment, est un expert de renommée internationale. Homme de terrain, il est continuellement sollicité pour concevoir et optimiser des projets en zone sismique, ou pour analyser les solutions à mettre en oeuvre lors de réhabilitations après un séisme.

Préface :

A la fin des années 70, le génie parasismique français apparaissait morcelé et d'une utilité relativement faible quant au nombre de ses acteurs. Il y avait, d'une part, les intervenants de la prévention parasismique appliquée aux ouvrages et bâtiments courants, qui disposaient d'un code de règles techniques (les règles PS 69) visant essentiellement les bâtiments, mais dont les textes réglementaires d'application avaient été pris au cas par cas et sans aucune logique d'ensemble. Il y avait, d'autre part, les responsables de la protection parasismique d'ouvrages présentant des risques majeurs pour la population et l'environnement (centrales et usines nucléaires, grands barrages), gui mettaient en oeuvre leur propre pratique, souvent inspirée des critères américains alors utilisés. Ces deux mondes de spécialistes n'avaient que très peu de contacts entre eux et ne cherchaient même pas, sauf exception, à les susciter, tant les différences entre les méthodes utilisées et les objectifs de sécurité paraissaient considérables.
Cette situation peu satisfaisante évolua rapidement au début des années 80, à la suite de deux événements indépendants :

• La création du secrétariat d'Etat aux risques majeurs. Cette instance fut placée sous l'autorité d'Haroun Tazieff qui, bien que vulcanologue de profession, s'était toujours intéressé aux autres risques naturels, notamment les tremblements de terre. Haroun Tazieff ressentit rapidement le besoin de mettre de l'ordre dans les activités dispersées de ce domaine et de doter la France d'un arsenal législatif exhaustif et cohérent sur ce sujet.
  
• La formation de l'Association française de génie parasismique (AFPS). Cette association fut créée à l'origine pour une raison purement administrative. En effet, jusqu'à cette époque, les pays pouvaient être représentés à l'Association internationale du génie parasismique par des personnes (Jean Despeyroux, père du génie parasismique français, représentait la France). Puis les changements de statuts de l'Association internationale ont imposé que les pays soient représentés par des associations nationales, ce qui nécessita en France la création de l'AFPS. La collaboration de personnes ayant des formations et des cultures différentes parut très vite extrêmement profitable. L'AFPS a donc entrepris avec enthousiasme la rédaction des "Recommandations AFPS 1990", tâche considérable qui a pris plus de dix ans et qui se poursuit encore actuellement. Ces recommandations ont pour objet de fournir des éléments de base pour la mise au point des normes techniques traitant de sujets sismiques.
  

Jusqu'à aujourd'hui, les principaux ouvrages généraux traitant du génie parasismique, mis a part les articles ou communications de congrès sur des points précis, étaient les suivants :

• Calcul dynamique des structures en zone sismique (éditions Eyrolles). Cet ouvrage clair et concis, dont les auteurs sont Alain Capra et Victor Davidovici, a été le premier livre en français consacre au génie parasismique et a initié de très nombreux ingénieurs débutants dans ce domaine.
  
• Génie parasismique (Presses de l'ENPC). Cet ouvrage collectif rassemble des contributions de plus de cinquante auteurs, coordonnées par Victor Davidovici, sur des sujets allant des sciences de la terre (géologie, tectonique, sismologie) aux techniques de l'ingénieur (géotechnique des terrains superficiels, mécanique des sols, techniques de fondations, études de structures de génie civil et d'équipements industriels), sans oublier les apports de la conception architecturale.
  
• Recent Advances in Earthquake Engineering and Structural Dynamics (Ouest Editions, Presses académiques). Cet ouvrage collectif, coordonné par Victor Davidovici, a été rédigé en anglais pour sensibiliser la communauté internationale à l'importance du travail de recherche et de développement effectué en France dans le domaine du génie parasismique.
  
• Formulaire du béton armé. Tome 1 : Calculs. Tome 2 : Constructions (éditions du Moniteur). Cet ouvrage traite de l'ensemble des applications du béton arme, et pas seulement de celles relatives a l'emploi de ce matériau en Zone sismique, mais dans le tome 2 une large partie est consacrée aux dispositions constructives et aux précautions de mise en oeuvre du béton arme dans les projets parasismiques. A ce titre, cet ouvrage mérite d'être considéré comme faisant partie des contributions de Victor Davidovici au génie parasismique.
  

Victor Davidovici, professionnel hautement qualifié dans le domaine du génie parasismique, a abordé au cours de sa carrière tous les aspects de cette discipline :

• conception et suivi de réalisation d'ouvrages nouveaux ;
• exécution de missions de contrôle technique ;
• diagnostic et renforcement d'ouvrages existants ;
• participation aux activités de normalisation ;
• établissement et suivi de relations internationales.

Il a enrichi cette expérience en participant à de nombreuses missions postsismiques, notamment en Algérie (El Asnam, 1980), au Mexique (Mexico, 1985), en Arménie (Spitak, 1988), aux Etats-Unis (Loma Prieta, Californie, 1989), en Roumanie (1990). Même les deux séismes français les plus récents, certes modestes par rapport aux cataclysmes cités, mais ayant produit des dégâts notables (Saint-Paul-de-Fenouillet, Pyrénées-Orientales, 18 février 1996 et Meythet, Haute-Savoie, 15 juillet 1996) ont retenu son attention.
Outre son activité d'écriture, il consacre toujours une large part de son temps à aller sur le terrain pour rencontrer les praticiens dans différentes régions de France métropolitaine. Il travaille également aux Antilles françaises, Zone la plus sismique parmi les territoires relevant de la souveraineté française, à la mise au point, en collaboration avec d'autres spécialistes, d'un document guide adapté aux habitudes locales de construction.
Victor Davidovici a été président de l'AFPS pendant quatre ans, période pendant laquelle il a considérablement accru le rôle et l'influence de l'association. Il a notamment facilité l'activité des groupes de rédaction des recommandations et a obtenu le concours des directions ministérielles intéressées par nos travaux (Environnement, Aménagement, Construction et Industrie). Il est membre associé du Conseil général des ponts-et-chaussées.
Outre son action comme animateur de l'AFPS et comme coordinateur avec les activités d'autres sociétés savantes et d'autres organismes d'études et de recherches dans le domaine des séismes, il s'est donné pour but de rédiger des documents techniques pour répondre aux besoins des praticiens de la prévention parasismique. Cet aspect particulier fait de lui un membre à part dans l'AFPS. En effet, parmi toute la littérature technique en génie parasismique, portant sur des points précis tant sur le plan pratique que théorique, il est le seul a avoir conçu un livre de génie parasismique - le présent ouvrage -, tout a la fois accessible à l'ingénieur de structures, néophyte en matière sismique, et guide destiné à orienter l'utilisateur et à le prévenir des risques de mauvaise interprétation ou d'extrapolation fallacieuse des normes.
Il convient en effet de reconnaitre que les normes actuellement en vigueur sont plus complexes que les précédentes (PS 69), car elles sont le fruit d'une meilleure compréhension des phénomènes physiques très complexes qui caractérisent l'action d'une secousse physique violente sur une structure. Elles ont donc introduit des notions difficiles à comprendre et à quantifier, comme le fameux coefficient de comportement. Ces normes constituent plus une étape qu'un aboutissement dans la recherche d'une protection parasismique de haute fiabilité.
Je conclurai en souhaitant le plus vif succès à ce nouvel ouvrage de Victor Davidovici, gui couronne une oeuvre de longue haleine et gui devrait être d'un grand secours pour les utilisateurs du règlement français (règles PS 92) actuellement en vigueur.

Jacques BETBEDER-MATIBET Conseiller scientifique à EDF-SEPTEN