Définition des niveaux de priorité

La mise en application de toute méthode d’évaluation de la vulnérabilité sismique d’ouvrages en vue d’un classement relatif nécessite la définition de critères pour établir les niveaux de priorité en fonction du contexte d’application. Ces niveaux de priorité fournissent aux

gestionnaires une stratégie précieuse pour une intervention efficace afin de limiter, voire de réduire des dommages sismiques potentiels. Dans le cadre de ce projet, on propose quatre niveaux de priorité d’évaluation détaillée : (1) élevé, (2) élevé à modéré, (3) modéré à faible et (4) faible.

La définition des niveaux de priorité d’évaluation détaillée repose principalement sur une appréciation relative des indices et des classes calculés. La méthode du NYDOT donne directement quatre classes correspondant à quatre niveaux de priorité d’évaluation détaillée et peut servir de base de comparaison. La méthode originale du MTQ ne propose pas d’interprétation aux valeurs des indices calculés. Il faut donc définir des échelles d’appréciation des indices pour la méthode MTQ2005 comme pour la méthode VdQ2007. Ces échelles d’appréciation, ou plages de valeurs, ont été définies sur la base de trois critères :

1) Le niveau de priorité doit refléter le nombre de déficiences observées sur un pont; 2) Le niveau de priorité doit refléter des cas d’effondrement observés;

3) La répartition des niveaux de priorité dans l’échantillon des ponts et passages supérieurs de la Ville de Québec doit être réaliste.

6.6.1 Critère 1 : Nombre de déficiences observées sur un pont

Les indices obtenus par la simulation de 383 combinaisons de déficiences (une à cinq) doivent donner une répartition entres les niveaux de priorité respectant les principes suivants :

Une seule déficience : la majorité des combinaisons se retrouvent en priorité 3 (modérée à faible) ou 4 (faible) ;

Deux déficiences : la majorité des combinaisons ont une priorité 3 (modérée à faible) avec quelques priorités 2 (élevée à modérée) ;

Trois déficiences : la majorité des combinaisons sont en priorité 2 (élevée à modérée) avec quelques unes en priorité 1 (élevée) ou 3 (modérée à faible) ;

Quatre déficiences : la majorité des combinaisons sont en priorité 1 (élevée) avec quelques unes en priorité 2 (élevée à modérée) ;

Plus de quatre déficiences : toutes les combinaisons sont en priorité 1 (élevée).

La figure 6.8 illustre la distribution des indices souhaitée selon le nombre de déficiences présentes.

Figure 6.8 Distribution des niveaux de priorité selon le nombre de déficiences.

6.6.2 Critère 2 : Cas d’effondrement observés

Six ponts ayant subi un effondrement lors du séisme de Northridge en 1994 (Basöz et coll. 1999) ont été évalués à l’aide des méthodes VdQ2007 et MTQ2005. Le tableau 6.4 présente un résumé des dommages observés sur les six ponts effondrés.

Tableau 6.2

Dommage observé sur les ponts effondrés

Ponts _enregistré PGA (g) PGA (g) enregistré

PGA(g) de Québec = 0,37g Description sommaire des dommages

531609 0,35 0,95 Flambement de plusieurs colonnes (une _{grande influence du bais)}

531960F 0,95 2,57 Effondrement de deux travées

531964F 0,95 2,57 Déplacement de trois premières travées

531997L 0,85 2,30 Effondrement de la deuxième travée et

la quatrième à cause de la gravité de bais et perte des appuis

531797F 0,85 2,30

532205 1,05 2,84 Effondrement partiel et flambement de

deux colonnes

Pour procéder à l’évaluation de ces ponts, certaines hypothèses ont été faites : La date de la conception du pont est la même que celle de la date de construction;

Facteurs d’influence sismique : tenant compte de la sismicité élevée de la région de Northridge en Californie, nous avons supposé que le risque sismique (RS) vaut 5 (MTQ- 2005);

Coefficients d’influence sismique : la complexité structurale (C2), le type des appuis (C5)

et le nombre de poutres (C7) sont supposés non vulnérables. Par contre, nous avons

attribué une valeur maximale (très vulnérable) aux services publics (C8) en tenant compte

que ces ouvrages se situent dans des zones urbaines;

Indice de vulnérabilité sismique des ponts très irréguliers avec une forte variation de biais sera calculé en variant l’angle du biais de 15o à 60 o.

Toutes les données structurales et non structurales telle qu’elles ont été publiées dans l’article de Bazoz, ont été transposées pour être conforme aux données utilisées dans les méthodes MTQ2005 et VdQ2007. Elles sont présentées en Annexe X.

Le tableau 6.3 présente les résultats d’évaluation de la vulnérabilité sismique selon les trois méthodes.

Tableau 6.3

Résultats de calcul des indices et de classement

Pont IVS-MTQ2005 IVS-VdQ2007 Classe NYDOT

15o ₃₀o ₄₅o ₆₀o ₁₅o ₃₀o ₄₅o ₆₀o ₁₅o ₃₀o ₄₅o ₆₀o 531609 74,8 74,6 74,4 74 9,93 9,95 9,96 9,97 2 2 2 1 531960F 72,10 9,94 2 531964F 72,10 9,94 2 531997L 74,13 9,92 1 531797F 74,13 9,987 1 532205 81,6 81,3 81,1 80,9 9,64 9,69 9,74 9,79 4 4 4 2 Limite inférieure 72,1 9,64 4 Limite supérieure 81,6 9,98 1

Les résultats qui découlent de cette vérification ont montré que l’indice de vulnérabilité sismique calculé selon la méthode MTQ2005 varie de 72,1 à 81,6; que celui de la méthode VdQ2007 varie entre 9,64 et 9,98, et que la méthode NYDOT classe ces ponts dans la catégorie 1, 2 et 4. Les valeurs d’indices devaient donc se retrouver dans les plages de valeurs correspondant au niveau de priorité 1 caractérisant une vulnérabilité élevée.

6.6.3 Critère 3 : répartition des niveaux de priorité dans l’échantillon des ponts et passages supérieurs de la Ville de Québec

La répartition des ponts de l’échantillon de la ville de Québec soit 119 ponts, entre les quatre niveaux de priorité doit être rationnelle, c’est-à-dire respecter une distribution reflétant les observations suivantes :

Environ 50% des ponts ont été construits avant 1970; on doit donc s’attendre à ce que plusieurs soient en priorité 1 ou 2;

La proportion de ponts en priorité 1 doit raisonnablement être autour de 15%; La majorité des ponts devraient se retrouver en priorité 2 ou 3.

Les plages d’indices respectant ces trois critères sont proposés au tableau 6.4. À noter que les plages d’indices ne sont pas équidistantes car les indices sont calculés par multiplication de coefficients et de facteurs et non par addition.

Tableau 6.4

Niveaux de vulnérabilité sismique selon les différentes méthodes

IVS MTQ-2005 IVS VdQ2007 Classe de vulnérabilité du NYDOT Niveau de priorité d’évaluation détaillée

40 IVS < 87 IVS 9,7 Classe 1 Élevé

87 IVS < 93 9 IVS < 9,7 Classe 2 Modéré à élevé

93 IVS < 98 7 IVS < 9 Classe 3 Faible à modéré

98 IVS 100 0 IVS < 7 Classe 4 Faible