Cahiers techniques • Cahier Technique 13 - Essai CASSBA (1996)
A la suite des interrogations suscitées par l'opération CASSBA, le CST a jugé utile de prendre le temps de la réflexion sur cette affaire et d'en confier l'examen à un groupe de travail. L'animateur du groupe, Marcel Gerbault, a présenté son rapport lors de la réunion du 13 février 1996, puis lors de celle du 10 juillet où les dernières corrections ont été apportées par le CST.
L'expérience CASSBA a suscité de nombreux écrits ; je crois qu'on peut remercier le groupe de travail d'avoir réalisé un rapport limité, hors annexes, à une quinzaine de pages de texte, que chacun pourra trouver le temps de lire. C'est en quelque sorte pour fermer la boucle, en me référant à la lettre de mission du groupe et en suivant son énoncé, que je mets ici en lumière quelques points qui, à la lecture, me semblent essentiels :
- Le rapport souligne que CASSBA n'est pas l'essai d'une maquette de bâtiment, il ne comporte en particulier pas d'effet bidirectionnel ; c'est strictement l'essai d'un voile dans son plan. Contrairement à ce qui a pu être affirmé, l'expérience ne soulève pas de problème de similitude. Le rapport contient un schéma situant le voile CASSBA par rapport à la population des voiles construits en France : on observe que la contrainte normale y est très faible et que, corrélativement, l'agressivité des mouvements sismiques imprimés à la table vibrante a été surestimée. Cependant le rapport signale l'existence d'essais de voiles, beaucoup plus contraints verticalement, réalisés au CEBTP, et qui mériteraient un complément d'analyse.
- Le mouvement d'ensemble a été dominé par un mode de balancement de corps solide avec décollement de la maquette par rapport à la table vibrante. Le rapport en tire les enseignements suivants :
- cette dynamique n'est pas compatible avec l'hypothèse courante de base encastrée ; l'ingénierie n'est pas outillée aujourd'hui pour étudier de tels comportements et il serait souhaitable de combler cette lacune.
- ce fonctionnement monolithique n'est possible qu'avec la mise en place de dispositions constructives adaptées ; ce rôle a été joué par les longrines dans le cas de la maquette.
- ce fonctionnement ne s'est évidemment acccompagné que de fissures de faible ouverture, sans sollicitation significative des aciers. Il n'y a pas eu répartition de dissipati on d'énergie dans la hauteur ; ce concept n'est donc ni validé, ni invalidé par cette expérience.
- C'est seulement dans le cas où les dispositions constructives dont on vient de parler existent, pour des élancements comparables à ceux de CASSBA, et, comme le met en évidence l'examen de la similitude, pour des conditions de site analogues à celle de l'expérimentation, que le groupe de travail considère pouvoir accepter le coefficient de comportement q = 3,5. (Ce coefficient traduit alors une conversion d'énergie par soulèvement par rapport au sol et non par dissipation dans la structure). Ce résultat n'est donc pas généralisable à un autre cas de figure. Ce point important est mentionné dès l'introduction pour mettre en garde contre une lecture trop rapide ou trop partielle.
- Pour appréhender le comportement des voiles placés dans d'autres situations, le rapport propose différentes voies pour des recherches futures ; d'une part dans le domaine expérimental : essais en dynamique, représentatifs du fonctionnement global d'un voile, et/ou essais oligocycliques représentatifs d'une partie de voile ; d'autre part dans le domaine numérique, en particulier pour des études paramétriques portant par exemple sur l'interaction sol-structure.
Au-delà de sa mission, le groupe de travail a résumé et nous présente l'ensemble des calculs auxquels cette expérience a donné lieu ; ils ont été en grande partie réalisés par des universitaires. A mon sens la collaboration entre la profession et les universitaires est sans doute l'apport principal de CASSBA à la communauté du Génie Parasismique. L'abondante littérature produite a eu sur le plan international un effet de notoriété que ressentent les entreprises. Je forme des voeux pour que cette collaboration trouve à l'avenir d'autres occasions de se manifester.