INVESTIGATION DU COMPORTEMENT DE STRUCTURES EN BETON ARME SOUS L’EFFET SISMIQUE SUIVI PAR UN INCENDIE

Abstract

Les séismes représentent une menace majeure pour les milieux urbains, provoquant des dégâts considérables aussi bien sur le plan matériel qu'humain. En plus des destructions immédiates causées par les secousses, ces catastrophes naturelles sont souvent suivies de phénomènes secondaires, comme les incendies, qui peuvent causer des dommages encore plus graves que le tremblement de terre lui-même. Ce risque supplémentaire est particulièrement préoccupant dans des pays comme l'Algérie, où la majorité des constructions sont en béton armé. Ces structures, bien que solides, sont soumises à des actions combinées et successives – d'abord le séisme, puis un incendie éventuel – qui mettent à l'épreuve leur résistance et leur durabilité. Actuellement, les normes de construction en vigueur n'intègrent pas suffisamment la possibilité d'un incendie post sismique. Par conséquent, les bâtiments ne sont pas toujours conçus pour affronter ce type de menace, ce qui pourrait entraîner des défaillances structurelles importantes dans de telles circonstances. Cette étude vise à analyser en profondeur le comportement des structures en béton armé conçues selon CBA93 et RPA99 v2003, lorsqu'elles sont soumises à l'effet combiné d'un séisme et d'un incendie. En se concentrant sur cette double action séquentielle, l'objectif est de mieux comprendre les vulnérabilités des constructions actuelles et d'explorer des pistes pour améliorer leur conception afin de mieux résister à ces aléas. Ce travail débute par une recherche bibliographique comportant l’étude du comportement des structures en béton armé soumises à des incendies survenant après un séisme, ainsi qu’à des incendies seuls, en exposant la méthodologie correspondante. Trois aspects distincts sont pris en compte : la réponse de la structure aux forces sismiques, la réponse thermique, et le comportement aux sollicitations thermomécaniques. Il établit également les indicateurs de performance pour évaluer la résistance des structures au feu dans un contexte d’incendie post-sismique. Des modèles d'éléments finis, validés par des tests expérimentaux issus de la littérature, sont élaborés afin de simuler le comportement des structures en BA et d’estimer leur réponse à différents scénarios d'incendie post-sismique. Des analyses paramétriques sont réalisées, intégrant les non-linéarités, matérielle et géométrique, en situation de températures élevées générées par un incendie. Les résultats révèlent l'impact considérable des charges verticales, des dérives d'étage, des scénarios d'incendie et des dommages subis sur la réponse des structures en béton armé due à un incendie survenant après un séisme. Ces facteurs influencent ensemble les probabilités d'effondrement, mettant en lumière la nécessité d'une évaluation complète des risques dans le processus de conception des structures.