Fragilité et risque sismique des bâtiments résidentiels urbains à structure mixte maçonnerie et bois

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Le processus d'évaluation du risque sismique en milieu urbain s'appuie sur la définition de la probabilité d'occurrence d'un séisme, l'aléa, l'inventaire du bâti et de sa fragilité ainsi que la valeur socio-économique. La fragilité d'un bâtiment est la probabilité d'atteindre un degré de dommage selon une intensité sismique. Les sources d'incertitudes sont multiples et se propagent le long de la chaîne de calcul et l'absence de données de fragilité spécifiques à certains types structuraux peut mener à une surévaluation ou sous-estimation des pertes socio-économiques. Dans les agglomérations urbaines de l'est du Canada, plusieurs bâtiments résidentiels construits entre 1860 et 1915 dans les vieux secteurs ont un système structural mixte en bois et en maçonnerie non-armée de brique ou pierre (MNA). à Montréal, ils représentent près de 46% des 70 000 bâtiments résidentiels des secteurs centraux. Aucune donnée de fragilité n'existe pour ces bâtiments. à défaut, les études du risque sismique utilisent les données de fragilité tirées de l'outil d'estimation du risque du FEMA (Hazus) pour les systèmes en MNA ou en ossature légères en bois typiques des bâtiments résidentiels construits à partir de 1950 environ, sans qu'on puisse quantifier les incertitudes générées sur les estimations des pertes à ces bâtiments. L'objectif de ce projet est de définir la fragilité des bâtiments résidentiels urbains à structure mixte en MNA et bois. Ces bâtiments font partie d'un ensemble (îlot de maisons en rangée) avec murs mitoyens en MNA de brique et des murs de façade en brique/pierre ou en carrés de madriers constitués de pièces de bois posées de chant entre des montants verticaux. Outre une revue exhaustive de la littérature, l'approche méthodologique propose 4 volets : (1) Caractérisation structurale des bâtiments et des différents systèmes structuraux, i.e. façades en MNA ou carrés de madriers et charpentes portant sur les murs mitoyens en MNA (1860-1885) ou sur les façades en madriers (1875-1915); (2) étude de la capacité latérale de prototypes 3D des différents systèmes structuraux par la méthode des cadres équivalents ou des éléments finis; (3) étude de la fragilité des bâtiments en définissant les degrés d'endommagement pour les différents systèmes structuraux et selon la position relative d'un bâtiment dans l'îlot; (4) Quantification des incertitudes dans le processus d'estimation des dommages et pertes socio-économiques. Les résultats permettront une meilleure estimation des dommages dans les études de risque sismique et une évaluation des incertitudes générées aux différentes étapes du calcul des pertes. L'étude inclura la quantification des dommages dus aux ruptures hors-plan des murs et parements présentant un risque pour les passants et générant des débris importants pouvant nuire à la circulation des biens et services essentiels. L'ensemble des résultats pourront aussi servir à mieux définir les stratégies de réhabilitation.