Vulnérabilité sismique des ouvrages en maçonnerie

ABSTRACT

This paper evaluates the seismic vulnerability of masonry structures, especially the informal constructions, and provides GIS maps that may help in the analysis and management of the seismic risks at either urban or regional scales. The risk expresses the failure probability of a construction. The method is not based on dynamic analysis with non linear behavior of the materials but is rather a simplified and global methodology as it considers mechanical criteria to classify the constructions and affects therefore a level of vulnerability to each construction to which correspond economic and social consequences. The method, derived from a traditional qualitative procedure, is written within a probabilistic framework. It provides therefore a quantitative evaluation of the vulnerability as the probability of structural failure and analyses the evolution of the vulnerability with the seismic magnitude. The results are in concordance with both the existing qualitative methodology and the seismic disaster that affected Caracas in 1967. MapInfo software was used to produce the GIS maps of the risks and their consequences, in the case of 33 informal masonry constructions, in the suburbs of Caracas (Naiguata). The predicted risks of failure range from 0.3 to 0.6, for a magnitude level of 5, but increase rapidly to reach 0.6 to 0.8 for high magnitude levels (M=8).

RÉSUMÉ

Les auteurs proposent une méthodologie d'évaluation de la vulnérabilité sismique de constructions informelles en maçonnerie qui permet de visualiser, grâce à des cartes SIG à échelle urbaine et régionale, les risques sismiques. La présente évaluation de la probabilité de défaillance face à un séisme n'est pas basée sur une analyse mécanique sophistiquée mais repose plutôt sur une classification de la vulnérabilité selon divers critères mécaniques admis. La probabilité de défaillance permet ensuite d'en déduire les répercussions économiques et sociales. Inspirée d'une méthode qualitative traditionnelle, la méthodologie est réécrite ici dans un cadre probabiliste. La vulnérabilité devient alors quantitative et est traduite par une probabilité de défaillance mécanique évoluant selon le niveau de magnitude attendu au site étudié. Les résultats obtenus se trouvent en concordance avec, d'une part, la méthodologie traditionnelle mais aussi avec les désastres mesurés à Caracas après le tremblement de terre meurtrier de 1967. MapInfo est utilisé comme SIG pour établir les cartes de vulnérabilité dans le cas d'un ensemble de 33 maisons individuelles en maçonnerie avec éléments structuraux en béton armé, en banlieue de Caracas (quartier de Naiguata). Les risques sismiques prédits varient entre 0,3 à 0,6, pour une magnitude M = 5, mais évoluent fortement atteignant 0,6 à 0,8, pour une magnitude M = 8.

KEYWORDS:

• Vulnerability
• Risks
• Earthquakes
• GIS maps
• Masonry
• Probabilistic analysis

MOTS-CLÉS:

• vulnérabilité
• risques
• séismes
• cartes SIG
• maçonnerie
• étude probabiliste