L’évaluation de la fonctionnalité post-sismique

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 ÉVOLUTION DU CADRE LÉGAL ET REVUE DE LA PERFORMANCE DES HOPITAUX LORS DE SÉISMES PASSÉS
1.1 Évolution des mesures parasismiques
1.2 Période 1971-1994 : dommages enregistrés et évolution des normes parasismiques spécifiques aux hôpitaux en Californie
1.2.1 La loi de 1972 « The Hospital Safety Act of 1972 – Senate Bill 519 »
1.2.2 The Milestone 4 Report, (Building Safety Board, 1990)
1.2.3 The Senate Bill 1953
1.3 Période post 1994 : conception basée sur la performance
1.3.1 Approche SEAOC 1995
1.3.2 Approches NEHRP – FEMA
1.3.3 Données empiriques et développement de méthodes d’évaluation de la fonctionnalité post-sismique
1.4 Dommages enregistrés et évolution des normes parasismiques canadiennes
1.4.1 Dommages enregistrés et vulnérabilité sismique des bâtiments hospitaliers existants au Québec
1.4.2 Prescriptions actuelles du Code national du bâtiment (CNB 2010)
1.4.3 Considérations sismiques pour les composants non-structuraux, Norme CAN/CSA-S832-14
1.5 Synthèse de la revue de littérature – Objectif 1 : établir les objectifs de performance d’un centre hospitalier
CHAPITRE 2 GÉNÉRALISATION DES OBSERVATIONS SUR LES DOMMAGES ET PRINCIPES D’ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ SISMIQUE DES BÂTIMENTS EXISTANTS
2.1 Généralisation des dommages et comportement des composants durant un séisme
2.2 Courbes de capacité de la structure
2.3 Courbes de fragilité
2.3.1 Courbes de fragilité – (Abo El Ezz 2013)
2.3.2 Courbes de fragilité – HAZUS (FEMA 2012)
2.3.3 Courbes de fragilité – (Porter et al. 2010)
2.3.4 Courbes de fragilité basées sur des études expérimentales
2.3.5 Discussion
2.4 Méthodes d’évaluation sismique des bâtiments et des composants non-structuraux
2.4.1 Méthodes d’évaluation de la vulnérabilité sismique des bâtiments existants et des composants non-structuraux
2.4.2 Détermination de la période naturelle des structures et mesures de vibrations ambiantes
2.4.3 Incertitudes dans l’utilisation des mesures de vibrations ambiantes
2.5 Synthèse de la revue de littérature – Objectif 2 : identifier les relations entre la vulnérabilité des composants
CHAPITRE 3 ANALYSE DES SYSTÈMES CRITIQUES – ÉTAT DES CONNAISSANCES ET SYNTHÈSE CRITIQUE
3.1 L’hôpital défini comme un système complexe et interactif
3.2 La méthode d’analyse par arbres de défaillance (AdD)
3.3 Application à l’évaluation de la fonctionnalité post-sismique des hôpitaux existants
3.3.1 Évaluation de la fiabilité sismique des installations critiques
3.3.2 Amélioration de la durabilité sismique des infrastructures critiques à partir d’analyse de système (Chaudhuri et Shinozuka 2009; 2010)
3.3.3 Méthodologies en cours de développement (Pinto et al. 2011a; 2011b; Pitilakis et al. 2005)
3.4 Récapitulatif
3.5 Identification et analyse des interdépendances entre les systèmes critiques
3.5.1 Le système de protection incendie
3.5.2 L’évacuation sécuritaire des occupants
3.5.3 Les systèmes CVCA
3.5.4 Les systèmes des gaz médicaux
3.5.5 Les services d’infrastructures essentielles et leur interface avec les bâtiments
3.6 Synthèse de la revue de littérature – Objectif 3 : identifier et analyser les interdépendances entre les systèmes
CHAPITRE 4 CADRE D’ÉVALUATION DE LA FONCTIONNALITÉ POST-SISMIQUE DES HÔPITAUX DE MONTRÉAL
4.1 Problématique spécifique à Montréal
4.1.1 Portrait des infrastructures hospitalières
4.1.2 Sismicité et effets de sites à Montréal
4.2 Méthodologie détaillée de la recherche
4.3 Étape 1 : Collecte de données des hôpitaux-témoins
4.4 Étape 2 : Modélisation des systèmes reliés aux niveaux de performance des hôpitaux
4.5 Étape 3 : Calcul d’un indice de priorité de risque IPR
4.5.1 Détermination de l’indice SRI
4.5.2 Détermination de la probabilité de dommage P
4.6 Étape 4 : Calcul d’un indice de fonctionnalité post-sismique (IFP)
4.7 Les analyses statistiques et paramétriques
CHAPITRE 5 BASE DE DONNÉES SUR LES BÂTIMENTS TÉMOINS
5.1 Hôpital général de Montréal
5.1.1 Évaluation générale
5.1.2 Conceptualisation des systèmes critiques
5.2 Hôpital Rivière-des-Prairies
5.2.1 Évaluation générale
5.2.2 Conceptualisation des systèmes critiques
5.3 Mesures de vibrations ambiantes et procédures d’extraction
5.3.1 Dispositif expérimental
5.3.2 Procédures d’extraction et d’analyse
5.3.3 Résultats expérimentaux
5.4 Évaluation de la vulnérabilité sismique de la structure ou SRI structural
5.5 Évaluation du risque sismique des composants fonctionnels et opérationnels ou SRI non-structural
5.6 Conclusion
CHAPITRE 6 DÉVELOPPEMENT DE LA MÉTHODOLOGIE D’ÉVALUATION DE LA FONCTIONNALITÉ POST-SISMIQUE DES HÔPITAUX DE MONTRÉAL
6.1 Spectre cible de Montréal
6.2 Gamme de valeurs de l’indice SRI
6.2.1 SRI structural – Récapitulatifs des résultats
6.2.2 SRI non-structural – Récapitulatifs des résultats
6.2.3 Classement relatif des composants et discussion
6.3 Développement des valeurs de P
6.3.1 Calcul de la demande sismique
6.3.2 Développement des courbes de fragilité
6.4 Indice de fonctionnalité post-sismique et critères d’interprétation
6.4.1 Valeurs désagrégées de l’indice IFP
6.4.2 Critères d’interprétation de l’IFP
6.5 Discussion et conclusion
CHAPITRE 7 VALIDATION ET ÉTUDES DE CAS
7.1 Modèles analysés et paramètres du processus de validation
7.1.1 Modélisation
7.1.2 Sélection et transformation des accélérogrammes représentatifs
7.1.3 Modélisation des sites pour les différentes catégories d’emplacement
7.1.4 Analyse dynamique
7.1.5 Comparaison des données d’IPR et de probabilité de dommage
7.2 Études de cas – Application de la méthodologie
7.2.1 Propriétés des oscillateurs multiples linéaires
7.2.2 Détermination de la demande sismique à partir des extrants des mesures de vibrations ambiantes
7.2.3 Études de cas
7.3 Discussion
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I VALEURS NUMÉRIQUES POUR LE CALCUL DE L’INDICE DE CONFORMITÉ POUR LES BÂTIMENTS CLASSÉS PRÉ-CODE
ANNEXE II ÉVOLUTION DES NORMES PARASISMIQUES CANADIENNES
ANNEXE III COMPORTEMENT DES HÔPITAUX LORS DE SÉISMES MAJEURS
ANNEXE IV DIAGRAMMES DE SYSTÈMES MÉCANIQUES
ANNEXE V ARBRES DE DÉFAILLANCE DE SYSTÈMES DE L’HÔPITAL GÉNÉRAL DE MONTRÉAL
ANNEXE VI ARBRES DE DÉFAILLANCE DE SYSTÈMES DE L’HÔPITAL RIVIÈRE-DES-PRAIRIES
ANNEXE VII SPÉCIFICATIONS DES APPAREILS UTILISÉS POUR LES MESURES DE VIBRATIONS AMBIANTES
ANNEXE VIII ÉTAPES D’ANALYSE DES SIGNAUX DE MESURES DE VIBRATIONS AMBIANTES
ANNEXE IX EXEMPLE DE CALCULS DES INDICES SRI POUR LES CFO
ANNEXE X DÉTAILS DE CALCUL DE LA PROBABILITÉ DE DOMMAGES
ANNEXE XI DÉTAILS DE CALCUL DE L’IFP
ANNEXE XII DONNÉES POUR LA TRANSFORMATION DES SIGNAUX
ANNEXE XIII DONNÉES ISSUES DES ANALYSES
ANNEXE XIV RÉSULTATS DES ANALYSES TEMPORELLES – MDOF
ANNEXE XV RÉSULTATS DÉTAILLÉS DES ÉTUDES DE CAS
LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES