Bâtiments détruits à San Francisco, en Californie, après le tremblement de terre de 1906. Crédit :H. D. Chadwick/Wikimedia Commons
Une croissance démographique régulière et l'augmentation de la densité urbaine qui l'accompagne augmentent le risque pour la vie humaine et les dommages matériels causés par les catastrophes naturelles. En 2017, l'Agence fédérale américaine de gestion des urgences (FEMA) a estimé que le coût annuel des dommages causés par les tremblements de terre aux États-Unis était de 6,1 milliards de dollars américains.
Les codes du bâtiment ne sont pas rétroactifs, ce qui signifie que les bâtiments n'ont qu'à se conformer aux codes qui étaient en vigueur au moment de leur conception et de leur construction. La modernisation des structures existantes et l'application des normes de construction constituent le plus grand défi pour les gouvernements locaux et fédéraux en Amérique du Nord.
Les tremblements de terre ont constitué une menace majeure pour les infrastructures. Les dommages causés par les tremblements de terre ont conduit au développement et à l'évolution des codes du bâtiment conçus pour résister ou minimiser les dommages aux bâtiments. Ceci est connu sous le nom de conception sismique et prend en considération la magnitude et la fréquence des tremblements de terre dans une région particulière.
Cependant, comme les codes du bâtiment sont souvent mis en œuvre pour les nouveaux bâtiments conçus après qu'un événement se soit produit et ne s'appliquent pas aux bâtiments existants, les mises à jour du code du bâtiment peuvent sembler trop petites, trop tardives.
Séismes et codes
Les normes de construction modernes au Canada et aux États-Unis sont publiées respectivement par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et l'American Society of Civil Engineers. Ils prescrivent des lignes directrices détaillées pour l'évaluation, la conception et la construction d'infrastructures résilientes, reflétant le savoir-faire le plus récent en matière de sismologie d'ingénierie et de pratique de conception.
En 1906, un tremblement de terre a frappé San Francisco, faisant 3 000 morts et 10,5 milliards de dollars de dégâts. Cet événement a motivé la recherche sur les tremblements de terre aux États-Unis et a jeté les bases de l'introduction du Uniform Building Code en 1927, mais ces directives n'étaient pas obligatoires.
Le tremblement de terre de 1933 à Long Beach - d'une magnitude de 6,4, causant 115 morts et 819 millions de dollars de pertes - a révélé la vulnérabilité accrue des écoles et a été la raison pour laquelle la conception sismique des écoles et des bâtiments est devenue obligatoire en Californie.
Photographie aérienne de Valdez montrant la destruction complète des installations du littoral, du port et de la jetée après le tremblement de terre de 1964 en Alaska. Crédit :relevé géodésique et côtier des États-Unis
À l'époque, les agences fédérales étaient réticentes à concevoir des structures antisismiques là où les tremblements de terre étaient inconnus. En 1935, le Uniform Building Code a adapté une carte qui divisait les États-Unis en quatre zones sismiques où les tremblements de terre avaient une probabilité similaire d'occurrence. Les bâtiments situés sur chaque zone ont été conçus pour des forces sismiques définies comme un petit pourcentage du poids structurel, variant de 2 % (faible sismicité) à 4 % (forte sismicité).
Le grand tremblement de terre de l'Alaska en 1964 (magnitude 9,2, 131 morts, 2,6 milliards de dollars US de pertes) a attiré l'attention du bureau scientifique de l'US Geological Survey (USGS), qui a révisé la carte existante des risques sismiques en 1969. Les principales révisions concernaient les zones centrales et les zones orientales, où l'intensité sismique attendue a été augmentée de manière significative.
Le tremblement de terre de San Fernando de 1971 - magnitude 6,6, 66 décès, 3,3 milliards de dollars de pertes - a provoqué l'effondrement d'installations critiques et a motivé l'USGS à proposer une nouvelle carte sismique probabiliste en 1976, qui associait le risque de tremblements de terre à des niveaux de tremblement de terre. qui devaient se produire dans des endroits particuliers au fil du temps.
En 1977, la FEMA, l'USGS, le National Institute of Standards and Technology et la National Science Foundation ont uni leurs forces dans le cadre du programme national de réduction des risques sismiques pour promouvoir la recherche en sismologie technique, intégrer les dernières connaissances en matière de conception et de construction sismiques dans les codes et réduire la vulnérabilité sismique du pays.
Les tremblements de terre de Loma Prieta en 1989 et de Northridge en 1994 en Californie ont révélé des lacunes dans la conception sismique.
Trois codes de construction sismiques étaient encore largement utilisés dans les années 1990 aux États-Unis :le Uniform Building Code dans les États de l'ouest, le Building Officials and Code Administrators International, Inc. National Building Code dans les États du nord-est et du centre, et le Standard Building Code dans les États-Unis. états du sud-est.
L'International Code Council a fusionné ces codes régionaux en un seul ensemble de codes nationaux du bâtiment en 1994 afin de réduire le coût et la complexité de la construction de bâtiments.
Aujourd'hui, les modifications recommandées ont été adoptées dans une norme nationale pour la conception structurelle générale. En 2016, celle-ci a été mise à jour pour inclure la première norme nationale de résilience face aux tsunamis.
Une carte sismique du Canada de 2015 montrant le risque de tremblements de terre. Crédit :Ressources naturelles Canada
Contexte canadien
Le premier Code national du bâtiment du Canada a été publié en 1941 et comprenait des recommandations pour la conception sismique en annexe. Les règlements sur la construction au Canada existaient avant la Seconde Guerre mondiale, mais relevaient de la compétence municipale. Le CNRC a publié le Code national du bâtiment pour promouvoir l'uniformité de la réglementation dans tout le pays.
À la suite de l'édition de 1941, les bâtiments ont été conçus pour les forces sismiques, une approche de conception similaire à celle prescrite dans la version de 1927 du Uniform Building Code. Au Canada, des tremblements de terre se produisent le long de la côte ouest, dans la Cordillère, dans l'Extrême-Arctique, dans l'est du Canada et le long de la côte est. La première carte de zonage sismique a été introduite dans l'édition de 1953 du code.
La cartographie sismique probabiliste a été introduite dans l'édition 1970 du Code national du bâtiment et mise à jour en 1985. Les cartes probabilistes des risques sismiques montrent les tremblements de terre potentiels qui, selon les géologues et les sismologues, pourraient se produire dans une zone particulière.
Le nouveau modèle d'aléa incorporait de nouveaux modèles de tremblement de terre et les nouvelles données d'aléa. Les bâtiments au Canada sont maintenant conçus pour les tremblements de terre qui ont une probabilité de 2 % de se reproduire dans 50 ans.
Alors que des événements météorologiques extrêmes dus au changement climatique commencent à se produire dans des zones où ils n'étaient pas connus auparavant, la modernisation des infrastructures publiques et privées existantes est essentielle pour notre résilience.
La modernisation des structures existantes et l'application des normes de construction sont les plus grands défis pour les gouvernements locaux et fédéraux au Canada et aux États-Unis. Près de la moitié de tous les Américains sont exposés à un risque de tremblement de terre important, avec des pertes annuelles dues aux tremblements de terre estimées à 4,4 milliards de dollars américains.
Le risque pour la vie humaine et les biens continuera de croître, affectant de manière disproportionnée les plus marginalisés et les plus vulnérables, si ces faiblesses des infrastructures ne sont pas corrigées.
