Intégration des effets de sites à l'évaluation de la vulnérabilité sismique des ouvrages d'art à l'aide d'une plateforme de système d'information géographique (SIG)

Dans la partie sud-est du Canada on dénombre environ 600 séismes par année. Bien que la sismicité y soit reconnue comme modérée, la densité de la population dans les régions urbaines en fait la 2ème plus importante zone à risque sismique du Canada. L’étude de la vulnérabilité du risque sismique a pour but d’évaluer les dommages potentiels des ouvrages afin de prioriser les interventions suite à un séisme ou de planifier les travaux de mise aux normes. Ces outils sont généralement de nature indicielle et sont utilisés par les gestionnaires d’ouvrages pour prioriser les interventions. C’est le cas des méthodes de Caltrans, du NYDOT, du SETRA et celle du Ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports du Québec (MTMDET). Ces méthodes indicielles considèrent la vulnérabilité structurale des ouvrages exposés et l’aléa sismique défini selon le niveau d’accélération probable au site pour une période de récurrence donnée pour qualifier le risque sismique. En général, l’effet d’amplification des ondes sismiques par le site est intégré à l’aléa sismique, mais trop souvent les informations géotechniques spécifiques aux sites des ouvrages ne sont pas disponibles rendant l’évaluation moins représentative. Par ailleurs, rares sont les méthodes indicielles qui prennent en compte les effets induits, tels que les glissements de terrain, les chutes de blocs, ou le potentiel de liquéfaction des sols. Cette étude propose de développer des échelles de sensibilité aux effets de sites (intégrant l’amplification, la liquéfaction et les mouvements gravitaires) pour mieux définir l’aléa sismique et l’intégrer dans les méthodes indicielles d’évaluation du risque sismique grâce à des échelles de sensibilité des ouvrages. Ce travail s’insère notamment dans un projet d’étude de la vulnérabilité des ouvrages d’art pour la vallée du Saint-Laurent, pour une meilleure prise en compte de l’aléa dans l’analyse du risque sismique des ouvrages d’art en tirant profit des avantages offerts par les systèmes d’information géographiques (SIG). Ce projet vise à proposer des échelles de sensibilité à l’amplification et aux effets induits (glissements de terrain, chutes de blocs ou potentiel de liquéfaction) en s’appuyant sur des données cartographiques (SIG) de natures hydrologiques, topographiques et géologiques. Ces échelles de sensibilité peuvent ensuite être aisément intégrées aux différentes methods indicielles de priorisation sismique existantes. L’échelle de sensibilité pour l’amplification est validée à partir d’une campagne d’acquisition de mesures de bruits ambiants sur le sol et sur des ponts. L’échelle de sensibilité aux glissements de terrain est validée par un inventaire sur les glissements de terrain dans la vallée du Saint-Laurent. Ces échelles peuvent ensuite être intégrées aux méthodes indicielles de priorisation sismique. Elles sont ici appliquées à la méthode indicielle du MTMDET pour évaluer l’impact sur la priorisation des ouvrages. De plus, un exemple d’application des nouveaux indices intégrant les effets de sites est proposé dans le dernier chapitre. Une évaluation succincte de l’impact de la perte sur le réseau routier de certains ouvrages d’art est étudiée afin d’illustrer comment certains logiciels et l’utilisation des SIG peuvent aider dans la priorisation des interventions sur les ouvrages d’art dans un contexte de gestion du risqué sismique

NDM-502: INTEGRATION OF SITE CONDITIONS INFORMATION USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM FOR THE SEISMIC EVALUATION OF BRIDGES

While seismic hazard is generally moderate in eastern Canada, the seismic risk in urban area is increased by the density of the population, the value and the age of the infrastructure and the relative importance of the economic activities. Among the consequences of a seismic event, damages to infrastructures, such as bridges and overpasses, may compromise the safety of users and the free movement of people and goods. According to modern seismic codes and regulations, structures designed for seismic loading should sustain moderate to severe earthquakes with minimal and reparable damages and without collapse. However, older structures build prior to the introduction of seismic requirements in codes and standards, are more vulnerable and exposed to a high seismic risk. Geotechnical and geological site conditions may result in severe damages to the structures and contribute to their seismic vulnerability. This project proposes to extract these information using geographical information system (GIS) tools at the bridge sites and integrate this information in the seismic evaluation procedures. Local soil amplification and induced effects are integrated into scoring evaluation procedures and seismic risk studies. In this paper, the amplification phenomenon will be investigated by the compilation of existing data for the Saint-Lawrence valley and ambient noise measurements on soil and bridges. The aim of this study is to develop a susceptibility scale to the amplification effect based on GIS information. The results will contribute to a better estimation of the seismic vulnerability of bridges and overpasses to prioritize mitigation as well as post-earthquake interventions

Evaluation des effets de site sismiques dans le canton de Genève - Etat des lieux

Comparé au reste de la Suisse, Genève se situe dans une zone d'aléa sismique faible. Cependant,si on en prend en compte également la densité de population, d'infrastructures et de construction, la combinaison de ces paramètres induit un risque élevé. Un des domaines où l'on peut agir, pour réduire les risques, est la vulnérabilité des zones habitées. Cela nécessite d'une part d'analyser le comportement du bâti, domaine de l'ingénieur, mais également celui du sol sous sollicitation sismique. Un des paramètres à connaître, utile pour les ingénieurs, est la fréquence de résonance fondamentale du sol.Ce travail présente l'étatdes lieux des recherches qui ont été effectuées sur le cantonde Genève,avec une présentation plus détaillée de l'analyse du sillon genevois, dont le remplissage est composé de dépôts non consolidés, correspondant à la couche D de la classification des sols de fondation. L'investigation a été menée au moyen de la méthode H/V en utilisant les bruits sismiques ambiants.Les résultats obtenus permettent d'établir une première carte d'isofréquences fondamentales, dont les valeurs varient de 1.1 à 4.7 Hz. Le niveau d'amplification, en général sous-estimé avec cette méthode,varie entre 3 et 10

Seismic vulnerability assessment of unreinforced masonry churches in Québec: the Conefroy typology

Eastern Canada is characterized by moderate seismic hazard which may result in extensive damage for the historical building stock. In the province of Québec, a high density of historical unreinforced masonry (URM) churches is present, as confirmed by an inventory of 108 churches just in the Island of Montreal. Churches in general have demonstrated to be particularly vulnerable to seismic actions due to their geometrical characteristics, which include high slender walls and large openings, and due to the type of material and constructions techniques. In order to preserve this historical asset, a first screening of the inventory has led to group churches based on their façade configuration. The main typologies identified are the Conefroy, the Néo-Roman, the Italian Baroque, and the Baillargé. Within a broader research program, the aim of this paper is to investigate the seismic vulnerability of the Conefroy typology that is largely present in Québec. A case study, the church of Sainte-Famille in Boucherville, is examined. This study is performed applying the Italian methodology for the seismic vulnerability assessment of churches to the Québec context. In this territory, due to its construction culture, church structures are made of two principal materials: masonry and timber. In the paper, a first part is devoted to the historical background of the case-study and a second part to elaborate a complete geometrical model in 3D as a base for the numerical model used for the structural analyses. Finally, the initial results of the modal analyses of the masonry part are discussed