Résumé.Thèse.2020_CADET.Laurent

Résumé. Puisqu’il n’est possible ni de prédire un séisme, ni de l’empêcher, la prévention du risque sismique passe nécessairement par la construction d’ouvrages moins vulnérables dits parasismiques. Le législateur et les instances normatives ont mis en place des règles définissant les niveaux minimaux d’agression contre lesquels il est obligatoire de se protéger. Ces niveaux dépendent de la destination des ouvrages mais aussi de leur catégorie d’importance, de la zone de sismicité dans laquelle ils sont implantés, ainsi que de la nature du sol de fondation. Pour autant, la gestion des risques de projets de construction ou d’exploitation d’un ouvrage peut conduire les maîtres d’ouvrages à couvrir une part de risque plus importante que ces niveaux minimaux réglementaires. Par exemple, pour des raisons de préservation des vies humaines, de protection de l’environnement, de durabilité, de disponibilité, d’assurances ou d’acceptabilité sociale, ceux-ci peuvent choisir d’envelopper le risque réglementaire par un risque majoré vraisemblable. D’autres facteurs plus prosaïques conduisent parfois à la mise en place de ces marges de dimensionnement : nécessité d’apporter à chaque phase de conception les garanties nécessaires de robustesse de l’ouvrage en limitant les itérations de calcul, nécessité pour certains ouvrages d’être régulièrement réévalués afin de les maintenir en conformité avec des exigences réglementaires qui évoluent dans le temps, volonté d’envelopper des risques moindres mais difficilement quantifiables (ex : mauvaise connaissance des sols), nécessité d’anticiper des évolutions futures de l’exploitation de l’ouvrage. Partant du principe qu’il est plus onéreux, plus complexe et plus contraignant de renforcer un ouvrage en exploitation que de le surdimensionner raisonnablement à sa construction, le concepteur réalise alors, en accord avec le maître d’ouvrage, un dimensionnement plus sévère que la réglementation applicable. Toutefois, le financement de ces marges est un sujet particulièrement délicat. Dans un contexte budgétaire contraint ou bien lorsqu'il s'agit de rendre les coûts de construction immédiats plus compétitifs face à la concurrence, cette logique des marges s’oppose directement à la logique de l’optimisation. Par ailleurs, le recours à un surdimensionnement excessif peut conduire à une infaisabilité pour des raisons techniques ou calendaires. Cette thèse propose donc une méthodologie de choix de marges sismiques et de gestion de celles-ci au cours des différentes phases de conception. Elle s’adresse autant aux concepteurs qui doivent disposer d’outils pour retenir des hypothèses de conception raisonnées qu’aux décideurs qui ont besoin de clés de compréhension pour justifier le financement de ces marges et pour démontrer le niveau de prise en compte du risque sismique. Les ouvrages concernés sont des ouvrages en béton armé de catégorie d’importance élevée ou à risques spéciaux.


Abstract. Since it is not possible to predict or prevent from an earthquake, seismic risk's prevention necessarily involves the construction of less vulnerable buildings so-called earthquake-resistant structures. Legislators and normative institutions have defined several minimum mandatory loading levels of protection. These levels depend on: the final use of the building, the category of importance, the seismic area, the foundation soil's class. However, risk management may lead project managers or chief operating officers to cover higher risks than the minimum regulatory levels. For example, they are able to define over risks in order to warp regulatory standards form several reasons: lives' preservation, environmental protection, sustainability, availability, insurance, social acceptability. Sometimes designing margins can be involved by some more prosaic factors: necessity to guarantee structure's robustness at each step of the design while limiting the number of calculation's iteration, need to reach regular reassesment with possible variation over the years of regulatory requirements, willingness to cover several low risks without knowing exactly their global impact on the design (eg poor knowledge of the soil resistance), need to anticipate evolution of operating requirements. Assuming that it is more expensive, more complex and more restrictive to reinforce a building during its life than oversizing reasonably structural elements during calculation phases, a design more severe than regulation standars will be considered by the designer in agreement with the owner. However, financing these margins is a very sensitive subject. Indeed, deeling with margins directly face to optimization school of thought in a constrained budget context where reducing immediate construction costs is a priority. In addition, the use of excessive oversizing can lead to infeasibility for technical or calendar reasons. This thesis provides a methodology in order to select and manage relevant seismic margins for each step of designing process. It is targetting designers who must have specific tools to choose appropriate design assumptions as much as decision-makers who need keys of comprehension to justify the cost of these margins and to demonstrate the level of seismic risk taken into account. . Theses doctoral studies related with high importance reinforced concrete structures or structures in special risk category.