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Analyse de la vulnérabilité du bâti existant - Estimation des incertitudes dans l'estimation et des pertes pour un scénario sismique donné.

Articles nos-projets Fondation MAIF

Les tremblements de terre sont, parmi les phénomènes naturels destructifs, ceux qui de tous temps frappent le plus l'imagination des hommes par leur soudaineté et leur brutalité. Les victimes qu'ils causent en quelques instants peuvent se compter en milliers de victimes et de nombreux exemples de séismes récents comme ceux de Turquie (1999), de Kobé Japon (1995), de Boumerdes Algérie (2003), de Sichuan Chine (2008), de l'Aquila Italie (2009) montrent la fragilité des environnements urbains face à la puissance destructrice de ces événements.

Depuis un siécle, le nombre de séismes par an est sensiblement constant, seule la vulnérabilié des milieux a évolué. Quelques 5000 séismes de magnitude supérieure à 3 se produisent dans le monde chaque année dont certains ont une magnitude dévastatrice et il est toujours impossible de connaître précisément où et quand se produiront les prochains grands tremblements de terre. On connaît par contre l'énorme croissance de la population urbaine le long de lignes de faille sismiques également connues rendant plus que probable que de futures catastrophes surpassent celles de villes connues comme San Francisco (1906) ou Tokyo (1923).

La vulnérabilité sismique d'un environnement urbain caractérise la capacité des bâtiments et des structures à supporter les sécousses sismiques (vulnérabilité physique) et la capacité des populations à se comporter de façon cohérente et raisonnée face à un événement majeur (vulnérabilité sociale). Sans commune mesure avec celle de la Californie ou de Japon, la sismicité en France est modérée. Cependant un séisme de magnitude supérieure à 6 a causé 46 victimes et des dégâts importants dans la région d'Aix en Provence (1909). On considère que la période d'occurrence d'un séisme d'une telle magnitude en France metropolitaine est d'environ un siécle. Mais des séismes de plus faible magnitude plus fréquents peuvent également causer des dégâts non négligeables comme ceux d'Ossau Arudy de magnitude 5 (1980) et d'Annecy de magnitude 4,8 (1996).

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Résultats et valorisation

Ce projet doit conduire par ses résultats sur la simulation des dommages et des pertes en cas de séisme à fournir au Bureau Central de Sismologie Français (BCSF) des informations importantes pour la gestion de crise. Inversement, cette évaluation plus précise de la vulnérabilité des bâtiments par des indicateurs simples, identifiables sur le terrain, bénéificiera des détérminiations d'intensités au cours de missions post sismiques (le BCSF est en charge des dossiers techniques pour la Commission CATNAT). 

Des publications scientifiques et cartographies de la vulnérabilité ainsi que des scénarios test sont prévus.
Des communications publiques - et en relation avec la MAIF - pour expliquer l'importance de la vulnérabilité du bâti dans l'appréhension du risque sismique seront organisées.
L'enseignement et la formation d'étudiants profiteront également de la méthodologie et des résultats de ce projet.

Résumé du projet

L'objectif de ce projet de recherche est de pouvoir améliorer l'estimation de la réponse d'un milieu urbain à une sollicitation sismique. En effet, la difficulté pour le bâti existant est qu'il est mal connu, mal défini et sa réponse sera plus difficile à modéliser et à prédire que celle du bâti neuf. Il faut donc pouvoir améliorer la caractérisation de ce bâti vis-à-vis du séisme, ou à défaut identifier quelles sont les sources d'incertitudes liées à cette connaissance qui vont contrôler l'erreur finale au moment de l'estimation du dommage.


D'autre part, l'aléa et la vulnérabilité sont souvent définis séparémént et les moyens pour rendre compte de la puissance et des conséquences d'un tremblement de terre sur une zone urbaine ne sont pas définis précisément.
En plus de l'aléa, l'évaluation du risque sismique impose une réprésentation de la qualité du bâti. La problématique des pays à sismicité modérée réside dans le besoin d'une société qui tend à imposer des règles de construction résistante alors que les séismes y sont rares. Elle se traduit dans certains textes réglementaires ou guides méthodologiques par l'identification des enjeux et de la vulnérabilité (par exemple les guides méthodologiques PPR-sismique). Les méthodes d'évaluation doivent donc permettre :

- l'estimation des dommages dus à un séisme représentatif

- l'estimation des coûts induits

- la distribution des effets urbains

- l'identification préventive des bâtiments les plus vulnérables à renforcer

L'expérience montre que les écoles sont les bâtiments publics qui en cas d'endommagements sismiques peuvent avoir des conséquences importantes sur la société. Une partie de ce projet concernera la vulnérabilité d'écoles à Grenoble. 

Méthodes et Etapes

Le projet se déroulera suivant 4 étapes :

  • Recherche bibliographique des retours d'expérience, analyse des méthodes de vulnérabilité existante et des incertitudes dans l'estimation des dommages
  • Modélisation et simulation des variabilités des réponses sismiques selon les degrés de connaissance. Amélioration des méthodes d'évaluation de la vulnérabilité.
  • Processus de propogation de l'incertitude de l'aléa à la vulnérabilité sismique.
  • Application au Nord Est au Sud Est de la France, Application aux écoles de Grenoble.

Ce ne sont pas les séismes qui tuent mais les bâtiments qui s'effondrent pendant les sécousses sismiques.
- Philiippe GUEGUEN, responsable du projet

Equipe de recherche

Responsable du projet - Docteur Philippe GUEGUEN, HDR, Chercheur à l'Institut des Sciences de la Terre, Université Joseph Fourier Grenoble

Partenaires associés

Antoine SCHLUPP BCSF : co-directeur de thèse et Christophe SIRA - BCSF

Publications

Début et durée de la recherche

2011 sur une durée de 42 mois

Documents à disposition

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