Cahiers techniques • Cahier Technique 26 - Méthode en déplacement (2006)
Contrairement à certaines actions dynamiques comme le vent ou les effets d'une explosion qui appliquent directement une force à une structure, l'action sismique sur une construction consiste,, en l'application d'un déplacement variable de sa base. Pourtant la plupart des codes de conception parasismique conduit à représenter l'action sismique comme une force statique équivalente au même titre que les autres actions susmentionnées. Cette approche convient bien pour le dimensionnement d'une structure supposée avoir un comportement idéal élastique et linéaire.
La double nécessité de mieux décrire la performance attendue d'une nouvelle construction soumise à un séisme et de mieux évaluer la vulnérabilité sismique d'un bâtiment existant a conduit entre autres au développement des méthodes de calculs non linéaires des structures. Dans ces approches il apparaît plus simple de décrire l'état d'une structure sous forme de déplacements ou rotations.
Ces approches s'appuient souvent sur une modélisation du comportement non linéaire des structures et sur un calcul statique non linéaire équivalent de la réponse de la structure représentée par une courbe reliant la force résultante à la base et le déplacement en tête, connue sous le nom de « Pushover » ou « poussée progressive ». Les calculs en « poussée progressive » ou les principes de la modélisation non linéaire d'une structure mériteraient à eux seuls plus d'un ouvrage spécifique. Bien que nécessaires à la mise en oeuvre des méthodes en déplacement, ces concepts ne seront pas développés dans ce document. Les contraintes et les limites d'utilisation de ces concepts s'appliquent subséquemment aux méthodes en déplacement et ne seront que partiellement abordées par la suite.
Ce document vise essentiellement à présenter les méthodes simplifiées permettant d'accéder à la réponse sismique d'une structure sous forme d'un tel déplacement. La première partie détaille l'histoire, l'intérêt et les objectifs de ces méthodes (chapitre 2). La deuxième partie expose leurs principes généraux (chapitre 3). La codification des approches en déplacement dans les règlements modernes américain, néo-zélandais et européen est introduite dans la troisième partie (chapitre 4). La quatrième partie propose l'application des méthodes du FEMA 273 et de l'ATC 40 à un bâtiment en béton armé (chapitre 5).