Méthodologie pour la sélection et l'étalonnage d'accélérogrammes pour l'analyse sismique non linéaire de bâtiments localisés dans l'est de l'Amérique du Nord

Ce mémoire présente une comparaison de différentes méthodes d'étalonnage et de concordance spectrale (« spectral matching ») de secousses sismiques utilisées dans la pratique pour accomplir des analyses dynamiques nonlinéaires. Le tout est fait dans le but de déterminer (a) quelles variations de magnitudes est-ce que l'on peut obtenir d'une méthode à l'autre, (b) d'identifier les avantages et les inconvénients des diverses méthodes et (c) de recommander quelles de ces méthodes devraient être utilisées dans la pratique. Huit des méthodes sont appliquées à un groupe de 30 accélérogrammes représentant des tremblements de terre historiques tandis que deux groupes de références sont générés afin d'obtenir une base de comparaison. Ces accélérogrammes sont ensuite utilisés lors d'analyses dynamiques nonlinéaires à l'aide de structures à un degré de liberté, d'une charpente en acier de 4 étage et d'un mur de refend béton de 10 étages localisés à Montréal. Un objectif secondaire est de déterminer s'il était plus adéquat d'utiliser des groupes de 1, 3 ou 7 secousses sismiques pour caractériser la demande sismique et la dispersion des résultats des analyses dynamiques. Les deux méthodes d'étalonnages recommandées à la suite de ces analyses sont les méthodes SIa et MSE. SIa est la méthode consistant à calculer l'aire sous la courbe représentant le spectre cible ainsi que l'aire sous la courbe du spectre de réponse entre deux périodes bornes pré sélectionnées. Le facteur d'étalonnage à utiliser est celui permettant d'obtenir une aire égale sous les deux courbes. La méthode MSE est celle visant à minimiser la moyenne du carré de l'erreur entre les logarithmes naturels des ordonnées spectrales du spectre cible et du spectre de réponse. Ces méthodes présentent un écart type plus petit ainsi que des résultats réalistes et cohérents comparativement aux autres méthodes et aux groupes de référence. Un écart type faible permet de déterminer quelle méthode présente des résultats ayant une faible dispersion. Les méthodes de concordance spectrale dans le domaine des fréquences (FD) et dans le domaine du temps (TD) ne sont pas recommandées car leurs résultats présentent des écarts types significativement plus élevés que ceux générés par les méthodes MSE et SIa.