Évaluation de la sécurité sismique des barrages poids en béton par l’utilisation de surfaces de fragilité générées par métamodèles

Les barrages poids en béton sont des structures essentielles pour le Québec tant économiquement pour l’approvisionnement en électricité, qu’au niveau de la sécurité publique. La plupart des barrages en béton ont été construits au milieu du XXème siècle selon des normes et des méthodes d’analyse qui ont profondément évolué. Il y a aujourd’hui un besoin urgent de développement des méthodes de vérification des ouvrages face aux séismes pour sécuriser l’approvisionnement en énergie de la province. En raison des incertitudes inhérentes aux éventuels séismes et aux propriétés des matériaux, les approches probabilistes sont beaucoup plus rationnelles que les méthodes déterministes lorsque vient le temps d’établir des priorités d’intervention pour la gestion du parc de barrages. Ce projet propose l’implémentation d’une méthode probabiliste évoluée d’évaluation de la sécurité des ouvrages en béton, basée sur le développement de fonctions de fragilité à variables multiples. Ce type d’études requiert un nombre très élevé d’analyses dynamiques non linéaires de modèles par éléments finis complexes. Afin de réduire les besoins en calcul numérique, une approche innovante basée sur la création de métamodèles par apprentissage profond sera utilisée pour estimer certaines réponses sismiques et les fonctions de fragilité qui en résultent. Le projet sera développé avec le partenaire industriel Hydro-Québec autour du cas du barrage poids en béton aux Outardes-3, le plus haut barrage de ce type au Québec. Un modèle 3D par éléments finis du barrage sera développé. Il sera recalé sur des données d’analyses modales expérimentales, et des analyses sismiques probabilistes seront réalisées en utilisant des excitations sismiques compatibles avec le site du barrage. Le projet proposé revêt une importance stratégique économique et sécuritaire pour le Québec et le partenaire Hydro-Québec. Au niveau sécuritaire, le projet outillera le partenaire pour quantifier le niveau d’endommagement subi à la suite d’un événement sismique d’une intensité donnée. Ces outils serviront aussi à Hydro-Québec pour une gestion économique appropriée de son parc d’ouvrages. Mots-clés : Barrage poids en béton, Génie parasismique, Évaluation de la sécurité sismique, Analyses probabilistes, Surfaces de fragilité, Métamodèles, Risque sismique, Analyses paramétriques, Modélisation par éléments finis, États limites d’endommagement.

Scroll to Top