Estimation de dommages issue de l’approche GEMITIS

L’approche GEMITIS (c. f. § 1) fait partie d’un programme de recherche engagé par le comité français de la Décennie Internationale pour la Prévention des catastrophes naturelles (DIPCN).

La méthode utilisée a un caractère qualitatif. Les courbes d’endommagement, issues de l’EMS 98, ont été appliquées à neuf types différents de bâti. Malheureusement, ces typologies sont incompatibles avec nos classes de constructions standard définies auparavant. La seule catégorie qui semble compatible avec celles de notre étude est la catégorie « T4 », qui se définit comme « bâtiments collectifs réalisés depuis 1969». Une autre difficulté est engendrée par l’absence de résultats sous forme de pourcentage d’endommagement, seule une cartographie des dégâts étant disponible (c. f. fig. 3.24).

La demande sismique considérée est basée sur une action sismique équivalente à celle utilisée dans notre estimation, à savoir un PGA de 0,16g. Une intensité macrosismique est dérivée ensuite à partir de cette valeur.

Figure 3.28 Estimation de dommages sur la ville de Nice concernant les bâtiments de type T4 du projet GEMITIS (source : Arnal et Martin, 1999). Le rectangle noir correspond à la zone cartographiée dans

De même que pour notre étude, cinq niveaux de dégâts ont été considéré: dommages négligeables, dommages légers, dommages modérés, dommages graves et effondrements partiels ou totaux.

Suivant la cartographie de dommages des bâtiments de type T4 (c. f. fig. 3.24), nous observons sur la plupart de la ville de Nice des dommages négligeables et, dans une moindre proportion, des dommages légers. D’après ce modèle, un séisme semblable à celui supposé dans notre étude ne provoquera pas, pour les bâtiments collectifs réalisés après 1969 (en acier comme en béton armé), de dommages plus importants que des dommages légers.

En comparant les estimations résultant de GEMITIS avec nos propres estimations (c. f. fig. 3.21), on peut remarquer des différences sensibles, car nos résultats montrent une moyenne de dégâts très importants dans une proportion de 7%, des dégâts importants sur 19% des constructions et plus d’un tiers des constructions comme présentant des dommages modérés dans la zone d’étude.

3.5 Synthèse des résultats obtenus

Nous avons regroupé ci-dessous l’ensemble des résultats afin de disposer d’une vision synthétique de ce chapitre (c. f. tableau 3.9)

Barcelone Nice

Risque sismique

Risque sismique modéré. Le dernier séisme important a eu lieu en 1448. Enjeux importants

Risque sismique modéré. Le dernier séisme important a eu lieu en 1883. Enjeux importants.

PGA 0,11g 0,16g Scénario

sismique _{Amplification 3 2,25}

Observation

Le spectre élastique a été réduit afin de prendre en compte

l’amortissement effectif.

Le spectre élastique a été réduit afin de prendre en compte l’amortissement effectif.

Types de constructions considérées

Constructions de type « poutres –

poteaux », en acier et béton armé Constructions de type poutres – poteaux, en acier et béton armé

Courbes

d’endommagement

Les courbes d’endommagement sont

issues de HAZUSTM Les courbes d’endommagement _{sont issues de HAZUS}TM

Estimation de dommages D0 D1 D2 D3 D4 D0 D1 D2 D3 D4 Endommagement moyen pour l’ensemble de constructions considérées 63,5% 18,5% 15,7% 2% 0,3% 15% 20% 39% 19% 7% Comparaison HAZUS 79,3% 11,7% 9,2% 0,8% 0% 25% 23% 36% 12% 4%

Méthode des matrices

d’endommagement. GEMITIS

avec des estimations antérieures

Autres _{Dommages légèrement moins} importants estimés par notre approche.

Incompatibilité du type de bâti. Dommages globalement plus importants estimés par notre approche

Commentaires

- Dommages estimés relativement très importants pour Nice

- Dommages plus importants estimés par notre approche par rapport à HAZUS

- Manque d’analyse spatiale de dommages - Nécessité d’estimation pour l’ensemble du bâti

- Nécessité de prise en compte de plusieurs scénarios sismiques - Nécessité de validation des courbes d’endommagement utilisées actuellement

Tableau 3.9 Comparaison des résultats obtenus

3.6 Conclusions

Les courbes de capacité développées dans le chapitre 2 ont été utilisées ici pour l’estimation de dommages à l’aide de la méthode du spectre de capacité. Nous avons réalisé deux applications, sur Barcelone et sur Nice, villes à sismicité modérée et donc non négligeable, d’autant plus qu’elles présentent une forte concentration d’enjeux. Les résultats ont été comparés dans un premier temps avec ceux fournis par une application directe des CC issues du modèle HAZUSTM _{; dans un deuxième temps, avec les résultats fournis par d’autres types} d’approches.

Les estimations que nous avons obtenues présentent un caractère qualitatif, étant exprimées en pourcentages d’endommagement susceptible de se produire par type de bâti et par niveau de dommage. Des analyses quantitatives n’ont pas pu être réalisées en raison de l’absence d’inventaire précis du type du bâti.

Dans le cas de l’application sur Nice, les dommages provoqués par un séisme semblable à celui de 1883 (avec une probabilité de retour d’environ 10% sur 50 ans) seraient assez forts, avec environ 10% du total des constructions en acier et béton armé présentant de dommages importants, et 3,3% des constructions complètement détruites. La comparaison avec des études antérieures s’est révélée difficile, en raison de l’incompatibilité des classes de bâti considérées.

Dans le cas de l’application sur Barcelone, les dommages consécutifs à une sollicitation sismique associée à une période de retour de 500 ans seraient, en termes statistiques, moins forts que sur Nice, avec un 2% du total des constructions considérées présentant des dommages importants, et seulement 0,3% complètement détruites. Une analyse comparative par rapport à une étude antérieure basée sur des matrices de vulnérabilité nous montre, sur un plan général, des estimations légèrement supérieures issues de cette dernière approche. Cette

différence peut s’expliquer toutefois par la non considération dans notre étude de tous les types standard de bâtiments, tel que les constructions en maçonnerie non renforcée.

Ces applications ne représentent que des exemples d’utilisation de CC pour l’évaluation ex ante des dommages. Pour un modèle complet et plus précis d’estimation de dommages sismiques au niveau d’une agglomération urbaine, des données complémentaires sont requises. Ainsi, l’existence d’inventaires cartographiques des types standard de bâti est un élément fondamental pour une analyse spatiale de dégâts. La mise au point des CC spécifiques à d’autres types de constructions serait également nécessaire, ainsi que spécifiques à d’autres enjeux tels que réseaux routiers, centrales électriques ou thermiques. On note le récent développement dans cette direction apporté par la réalisation d’un outil d’analyse de la vulnérabilité des ponts (Davi et Schmitt, 2003). Des missions en retour d’expérience peuvent apporter un complément important d’information, notamment pour ce qui est de la calibration des courbes d’endommagement existantes, et donc d’une manière implicite pour la validation des modèles. Un essai de validation est réalisé par la suite (c. f. § 4), où une estimation ex- ante de dommages suite au séisme du 26 janvier 2001 de Bhuj, en Inde, réalisée d’une manière analytique, est comparée avec une évaluation ex-post de dégâts réels effectuée à l’aide de l’imagerie satellitaire à très haute résolution.