Nous avons souligné deux caractéristiques des monuments anciens. Tout d’abord leur grande vulnérabilité sismique impose, pour éviter tout dommage irréparable, de se donner les moyens d’intervenir en amont pour éventuellement renforcer préventivement les édifices qui en ont be-soin. Pour ce faire il est nécessaire de se doter d’outils de choix, notamment dans les pays à sismicité modérée aux moyens de prévention restreints. Ceux-ci doivent être basés à la fois sur une connaissance étendue du patrimoine afin de ne pas laisser de côté les ouvrages les moins prestigieux, et sur une connaissance fine de chaque structure, afin de proposer des diagnostics structurels pertinents même en première approche. En effet ces outils visent à sélectionner les bâtiments qui nécessitent des études plus poussées voire à terme des renforcements. Les mé-thodes d’étude de vulnérabilité à grande échelle disponibles, notamment les courbes de fragilité, apportent des résultats intéressants mais ne sont pas adaptés aux particularités des édifices anciens.
d’incertitudes voire d’inconnues. Celles-ci sont liées autant à la structure, à sa mise en œuvre, aux matériaux utilisés et leur état de conservation qu’aux sollicitations, tant statiques que dy-namiques. Les outils d’analyse structurelle préconisés notamment par le code italien pour les édifices anciens sont de plus en plus performants. Mais ils ne permettent pas encore la prise en compte efficace des deux échelles d’études à cause des difficultés de mise en œuvre. Des études à grande échelle sont notamment impossibles avec les modèles numériques structurels nécessaire-ment détaillés. Dans le cas des approches plus adaptées au territoire, les informations données sur les structures restent très lacunaires.
Afin de répondre à ces deux enjeux, nous voulons proposer une méthode d’analyse de vulnéra-bilité sismique à grande échelle et des outils de discrimination des ouvrages les plus vulnérables, qui intègre des données architecturales, mécaniques et géographiques. Le but final sera de pro-duire un catalogue des risques potentiels hiérarchisés pour le patrimoine bâti de toute une région, en déterminant et en classant les modes de dommages. La méthode devra aussi être compatible avec des techniques d’analyse permettant un diagnostic complet des bâtiments les plus exposés. Cette méthode, appliquée ici au patrimoine baroque alpin, devra pouvoir être étendue à d’autres types architecturaux et d’autres régions à sismicité modérée. Utilisée par les collectivités, les Ar-chitectes en Chef des Monuments Historiques* (ACMH) en charge des Monuments Classés, ou tout architecte du Patrimoine, elle devrait permettre à terme d’élaborer des solutions préventives de confortement respectueuses du caractère historique, sans avoir à fournir des études longues. Les collectivités sont parfois forcées par le coût de celles-ci à faire des choix drastiques en terme d’entretien de leur patrimoine et à abandonner les édifices les moins prestigieux. Elle permettra donc un premier tri sans discrimination des ouvrages sur d’autres critères que le critère structu-rel de fragilité, pour guider les investigations futures. Celles-ci resteront des études au cas par cas, nécessitant un gros investissement sur le terrain comme décrit en I.1.3 et des compétences certaines en modélisation numérique. Cette méthode vise donc à fournir un outil adapté aux monuments anciens en zone de sismicité modérée, à optimiser le temps d’étude dans un domaine ou les ressources de temps et de moyens sont limitées, mais pas à remplacer l’expertise existante. Cette méthode de diagnostic, basée sur la modélisation numérique par Éléments Finis de bâtiments historiques et leurs réponses vis-à-vis des séismes, s’appuie sur une hiérarchisation des niveaux de modélisation : modèle linéaire sur l’ensemble des édifices concernés, puis modèle non linéaire plus détaillé dans le cas des structures ayants fait apparaître un niveau de risque marqué lors de l’analyse linéaire. Les courbes de fragilités seront utilisées comme outils de criblage, pour passer d’une étape à l’autre de la méthode et fournir les diagnostics de vulnérabilité de tout le patrimoine étudié.
Compte tenu des fortes contraintes exposées jusqu’ici, notre démarche doit donc répondre à deux impératifs principaux :
- Offrir une analyse pertinente et fiable du comportement sous séisme de structures historiques maçonnées à partir de modèles tout de même simples
- Contenir le nombre de modèles numériques nécessaire au diagnostic d’un patrimoine complet, même si celui-ci regroupe un grand nombre de bâtiments.
Les points suivants constituent, en conséquence, la trame de la stratégie retenue pour cette méthode de criblage :
1) Définir des types d’ouvrages adapté au patrimoine étudié et permettant en première approche de travailler par groupe. C’est le travail que nous présenterons au chapitre II. Il aboutit à la proposition de deux typologies adaptées à l’ensemble d’édifices traités : une pour les églises et une pour les chapelles.
2) Construire des modèles aux éléments finis pertinents. Pour cela nous avons défini une méthode en 6 étapes de construction et validation des modèles, adaptée à des zones de
sismicité modérée et à des bâtiments complexes mal connus. Les deux premières étapes, la construction des maillages et la définition des stratégies de modélisation adaptées aux spécificités du bâti étudié, seront détaillées dans le chapitre III. Les quatre suivantes visent à caler le modèle grâce à des mesures in situ et à le valider. Elles seront présentées au chapitre IV.
3) Définir les critères nécessaires à l’évaluation de la vulnérabilité des types étu-diés, afin de construire les courbes de fragilité visées. L’évaluation de la pertinence des critères nécessitera la confrontation de plusieurs types de modèles et d’analyses. Cette partie du travail sera présentée dans le chapitre V, et permettre de définir des courbes de fragilité pour NDG, bouclant ainsi la boucle de l’architecture au génie civil et vice et versa.