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Procédure multi-niveaux pour l'évaluation de la vulnérabilité sismique des écoles dans l'est canadien

Mestar, Mohammed (2014). Procédure multi-niveaux pour l'évaluation de la vulnérabilité sismique des écoles dans l'est canadien. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans l’est du Canada, l’aléa sismique est généralement modéré et les grands centres urbains sont soumis à un risque sismique élevé. À l’heure actuelle, aucune procédure d’évaluation sismique des bâtiments à grande échelle n’est entreprise dans le pays. Cette évaluation de la vulnérabilité sismique des bâtiments repose sur la cueillette d’information par inspection et l’étude de documentation. Cette approche n’est cependant pas réalisable pour l’évaluation d’un large parc immobilier, comme celui des écoles du Québec. Ce mémoire présente une méthodologie de sélection (triage), à trois niveaux, en amont de la procédure d’inspection pour identifier les bâtiments à inspecter. Au premier niveau, on vise l’ensemble des 2714 bâtiments scolaires du réseau public de la province, en écartant les bâtiments avec un risque faible parmi 4 groupes de priorité. L’évaluation est basée sur trois paramètres : l’aléa sismique, l’année de construction et le nombre d’élèves. Au deuxième niveau, l’échantillon des écoles considéré est à l’échelle des commissions scolaires (minimum de 30 bâtiments scolaires). Les irrégularités géométriques en plan et en élévation ainsi que les effets de site sont pris en compte à l’aide de cartes de microzonage sismique ou autres données géotechniques locales disponibles. Cette évaluation vise à identifier les bâtiments présentant un risque sismique modéré ou supérieur, nécessitant une inspection. Au troisième niveau, l’inspection des bâtiments identifiés au niveau 2 doit permettre d’établir une priorité d’évaluation détaillée (analyse structurale) parmi un nombre de bâtiments plus restreint ainsi qu’une éventuelle mitigation. La procédure proposée est appliquée à un échantillon de bâtiments scolaires de Montréal, sur la base de données d’inspection visuelle. L’évaluation par des procédures indicielles, et des mesures par vibrations ambiantes (MVA) ont permis de valider la capacité de la méthodologie proposée à identifier les bâtiments nécessitant une inspection. Un modèle modal a été construit sur la base des résultats de ces MVA, en se servant des fréquences propres de vibration, de l’amortissement et des déformées modales. La procédure est conçue sous la forme d’un outil pour les professionnels des commissions scolaires ou tout autre personnel technique.

Titre traduit

A three-tier procedure for the seismic evaluation of school buildings in Eastern Canada

Résumé anglais

In Eastern Canada the seismic hazard is generally moderate and large urban centres are faced with similar earthquake hazard levels. To date, earthquake mitigation of public buildings has remained scarce and no systematic vulnerability assessment program has been implemented on a large scale. The seismic vulnerability assessment of buildings is based on collecting information by inspection and studying plans. This approach is however not practical for the evaluation of a large sample, such as the 2714 Quebec building schools. This thesis présents a three-tier screening procedure for the seismic vulnerability assessment of Québec school buildings. Tier-1 screening aims to classify school buildings within four priority groups, with a view to identify facilities that are not at risk and discard them from the pool to be screened at the next level. At this level, three parameters are used: the seismic hazard, the year of construction and the number of students. At Tier-2, the sample of schools is considered at the level of school boards (minimum of 30 school buildings). Seismic microzonation mapping information is used with general data on structural configuration to prioritize buildings, with a moderate or high risk, that need to be inspected. At the Third level, the inspection of the buildings identified at Tier-2 is used to prioritize which facilities will require a detailed seismic evaluation and eventual mitigation. This assessment is realized by applying a score procedure. The proposed 3-Tier procedure is applied to a sample of school buildings in Montreal, on the basis of visual inspection data. The evaluation with score procedures and ambient vibrations measurements (AVM) has validated the ability of the proposed methodology to identify buildings requiring inspection. A modal model was constructed based on the results of the AVM, using the natural frequencies of vibration, damping and mode shapes. The procedure is designed as a tool for school boards professionals and other technical personnel.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliographie : pages 185-194.
Mots-clés libres: Risques sismiques Canada (Est) Constructions scolaires Inspection. Analyse modale (Ingénierie) ambiant, procédure, vulnérabilité sismique, bâtiments scolaires, sélection sismique, microzonage, irrégularités géométriques, mesures de vibrations ambiantes, modèle modal
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Nollet, Marie-José
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Proulx, Jean
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 01 avr. 2014 20:51
Dernière modification: 01 avr. 2014 20:51
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1286

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