Calcul des mouvements du sol pour le génie parasismique MATHIEU CAUSSE Réunion équipe Risques 05/11/2010.

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1 Calcul des mouvements du sol pour le génie parasismique MATHIEU CAUSSE Réunion équipe Risques 05/11/2010

2 Thèmes de recherche Prédiction du mouvement Sismique Incertitudes et variabilité? Propagation des ondes Effets de site Caractérisation de la source Analyse des données Accélérométriques (RAP) Applications au génie parasismique

3 Pourquoi simuler les mouvements du sol créés en cas de séisme? Causse et al. 2008 Endommagement en traction Modélisation non-linéaire des structures et des sols ex : Mairie de Grenoble (Mazars 2005) mouvement médian 0.1 – 20 Hz

4 Comment simuler les séismes futurs? Variabilité observée M=5.4, d=30 km, sol type C (Pousse et al. 2005)

5 Comment simuler les séismes futurs?  Comprendre la physique de la rupture est un enjeu fondamental Variabilité observée M=5.4, d=30 km, sol type C (Pousse et al. 2005) Variabilité de la source Boumerdes 2003 Parkfield 2004 Tottori 2000 glissement (m) distance suivant l’horizontal profondeur

6 Effets de propagation et de site D’après Chaljub, 2007 Bassin grenoblois – SEM (<2 Hz) Temps = 6.00 s 1.2 - 0.8 - 0.4 - 0.0 - PGV (m/s) 5 km

7 Travail de recherche antérieur Développement de codes de simulation large bande du mouvement sismique Méthode des fonctions de Green empiriques Prise en compte naturelle des effets de propagation et de site MAIS Limitation à basse fréquence (< 1 Hz)

8 Travail de recherche antérieur Modèle du bassin grenoblois Couplage FGE et éléments spectraux 3D pour simuler basses et hautes fréquences (0.1 - 20 Hz) Calibration des simulations pour une application pratique à la prédiction « aveugle » Modèle de source complexe et calibré pour simuler les hautes fréquences profondeur Causse et al. 2010

9 Travail de recherche antérieur Simulation d’un séisme de magnitude 5.5 à Grenoble à partir de données du RAP  Simulations large bande (0.1 – 30 Hz)  Estimation de la variabilité  Prise en compte des effets de site 3D Causse et al. 2009

10 Applications en génie parasismique Étude de la vulnérabilité du bâti grenoblois Michel, Guéguen et Causse 2010 (en révision à EQE)

11 Projet de recherche Caractérisation de la source : imagerie et dynamique de la rupture

12 Population de modèles de source Variabilité Analyses statistiques Imagerie par inversion Bases de données Projet de recherche Caractérisation de la source : imagerie et dynamique de la rupture

13 Population de modèles de source Variabilité Localisation hautes fréquences Analyses statistiques Imagerie par inversion Bases de données Projet de recherche Caractérisation de la source : imagerie et dynamique de la rupture

14 Population de modèles de source Variabilité Localisation hautes fréquences Analyses statistiques Imagerie par inversion Dynamique de la rupture Bases de données Projet de recherche Caractérisation de la source : imagerie et dynamique de la rupture

15 Population de modèles de source Variabilité Localisation hautes fréquences Analyses statistiques Imagerie par inversion Dynamique de la rupture Bases de données Projet de recherche Caractérisation de la source : imagerie et dynamique de la rupture

16 Population de modèles de source Variabilité Localisation hautes fréquences Mouvement sismique Analyses statistiques Imagerie par inversion Dynamique de la rupture Bases de données Effets de site Simulations 3D + FGE/S Projet de recherche Calcul du mouvement sismique

17 Projets de recherche Projet européen NERA Couplage inversion cinématique / rupture dynamique (L. Dalguer ETHZ, M. Mai KAUST ) Variabilité de la source en champ proche (F. Cotton, F. Bonilla LCPC,…) RAP Groupe de travail sur la simulation d’accélérogrammes pour le génie parasismique (P. Guéguen, E. Chaljub, P.Y Bard,…) Projet EDF SIGMA Fonctions de Green empiriques (F. Courboulex Géoazur, F. Cotton,…) SCEC – Source Inversion Validation Tests sur le calcul des fonctions de Green (M. Mai KAUST)