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Génie parasismique cours 2 hormoz modaressi

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Présentation au sujet: "Génie parasismique cours 2 hormoz modaressi"— Transcription de la présentation:

1 génie parasismique cours 2 hormoz modaressi

2 > 2 séismes destructeurs aux Antilles Martinique : 1839 Guadeloupe: 1843 > 3000 morts à Pointe-à Pitre 1897 M>7,5

3 > 3 notations foyer ou hypocentre site épicentre distance épicentrale distance hypocentrale (focale)

4 > 4 ondes sismiques (élastiques)

5 > 5 ondes sismiques (élastiques) suite...

6 > 6 localisation dun séisme A B C temps darrivée des ondes P-S stations A, B et C

7 > 7 intensité sismique Il sagit dune description qualitative des effets d un tremblement de terre dans un lieu donné. Elle est basée sur lobservation des dommages et la perception des observateurs MMI (Mercalli Modifié) RF (Rossi-Forel) JMA (Agence Météorologique Japonaise) MSK (Medvedev-Spoonheuer-Karnik)

8 > 8 domaine où lon doit faire de la construction parasismique

9 > 9 sismicité historique de la France CALAIS 1580 REMIREMONT 1682 BALE 1356 BOUIN 1799 LOUDUN 1711 ARETTE 1967 BAGNÈRES 1660 CAMPREDON 1428 PROVENCE 1909 ROQUEBILLIÈRE 1564 IMPERIA 1887 MANOSQUE CHAMONIX 1905 RIOM ARUDY VOLX 1913 INTENSITÉ > VII > VI

10 > 10

11 > 11 moment sismique Le moment sismique est, avec la fréquence-coin, la grandeur la plus utilisée par les sismologues pour étudier, comprendre et décrire un séisme. Il se définit en général comme ceci : M 0 = µ.S.D où µ est la rigidité du milieu, S le déplacement moyen sur la faille et D la surface de la faille Il n'y a pas d'interprétation simple du moment sismique c'est pour cela que les médias lui préfèrent une grandeur plus parlante, directement reliée à l'amplitude...

12 > 12 magnitude La magnitude d'un séisme est une valeur intrinsèque du séisme, indépendante du lieu d'observation, des témoignages de la population. Elle est mesurée sur l'échelle de Richter, du nom de l'américain qui en 1935 l'a introduite pour estimer l'énergie libérée au foyer d'un tremblement de terre et pouvoir ainsi comparer les séismes entre eux.

13 > 13 magnitude, suite... > une fonction continue et non une échelle en degrés > négative ou positive > pas de limites > sa valeur minimale liée à la sensibilité du sismographe: Magnitude= -2l'énergie dégagée par la chute d'une brique sur le sol d'une hauteur de 1 m > sa valeur maximale liée à la résistance de la lithosphère aux forces tectoniques et à la longueur maximum de la faille susceptible de se fracturer d'un seul coup

14 > 14 magnitude, suite... Magnitude Locale M L définie par Richter par la relation : M L = log A - 2,48 + 2,76 log d où A est l'amplitude mesurée en mm et d est la distance en km. utilisée pour des séismes proches, dits séismes locaux

15 > 15 magnitude "échelle" ouverte de Richter (1935) … …… ANNECY 1996 PROVENCE 1909 SPITAK 1988 MEXICO 1985 CHILI 1960 QUAND ON PASSE DUN DEGRE A LAUTRE, ON MULTIPLIE LENERGIE PAR 31.6, SOIT 1000 POUR 2 DEGRES

16 > 16 séismes en France avec une magnitude supérieure à 5 Richter jusquà 1996 ANNECY-ÉPAGNY SAINT-PAUL DE FENOUILLET CALAIS 1580 REMIREMONT 1682 BALE 1356 BOUIN 1799 LOUDUN 1711 ARETTE 1967 BAGNÈRES 1660 CAMPREDON 1428 PROVENCE 1909 ROQUEBILLIÈRE 1564 IMPERIA 1887 MANOSQUE CHAMONIX 1905 RIOM ARUDY INTENSITÉ > VII > VI

17 > 17 autres magnitudes > Magnitude de durée M D : utilisée également pour des séismes proches définie à partir de la durée du signal > Magnitude des ondes de surface M S : utilisée pour les séismes lointains, dits téléséismes, dont la profondeur est inférieure à 80 km calculée à partir de l'amplitude des ondes de surface

18 > 18 autres magnitudes, suite... > Magnitude des ondes de volume M B : définie pour tous les téléséismes et en particulier pour les séismes profonds, car ceux-ci génèrent difficilement des ondes de surface. calculée à partir de l'amplitude de l'onde P qui arrive au début du sismogramme > Magnitude d'énergie ou de Kanamori M W : définie pour les très gros séismes calculée à partir d'un modèle physique de source sismique et est reliée au moment sismique M 0 M W = (log M 0 )/ avec M 0 en dyne-cm

19 > 19 autres magnitudes, suite... MLML MSMS M=M W MLML mbmb M IMA

20 > 20 moment sismique/magnitude Le moment sismique est proportionnel à la chute des contraintes ainsi qu'à la longueur de la faille au cube. On peut donc relier L, M 0 et M L, par la formule suivante : logM 0 = 1,5 M L + 16,3

21 > 21 magnitude/intensité Karnik, Esteva-Rosenblueth: M= a I 0 +b log h +c I 0 :: lintensité à lépicentre h :: profondeur hypocentrale (focale) CEA M= 0.55 I log h +c

22 > 22 énergie rayonnée Dernier élément qui caractérise un séisme donné par la formule : E = M 0 Un séisme de magnitude 5.0 correspond à peu près à l'énergie dégagée par la bombe nucléaire qui détruisit Hiroshima

23 > 23 mouvements sismiques > accélération maximale du sol (PGA) II IV VI VIII X XII Intensité de Mercalli Modifiée accélération cm/sec²

24 > 24 lois datténuation > Forme générale log y = A + f (M)+ g (R)+ h (G) y :: paramètre recherché (dép, vit, acc) M :: magnitude R :: distance hypocentrale (focale) G :: conditions locales distance accélération

25 > 25 spectre de Fourier

26 > 26 fréquence coin & fréquence max f c f max

27 > 27 fréquence coin fréquence de "décrochage" dans le diagramme de log(M 0 ) en fonction du logarithme de la fréquence La contribution des différentes fréquences du spectres au moment sismique n'est pas homogène, mais marquée par une pulsation de coupure assez nette. Cette fréquence coin s'obtient à partir d'une formule empirique: P 0 = 2,3 / L, avec P 0 la pulsation plus un séisme est grand, plus il est basse fréquence


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