S'inscrire aux newsletters

Article précédent

Bases de l’interaction sol-structure sous séisme - Effets cinématiques et stabilité sismique

Article de référence | Réf : C260 v1

Effets de site sismiques pour les ouvrages de surface

Auteur(s) : Emmanuel JAVELAUD, Jean-François SEMBLAT

Date de publication : 10 oct. 2017

Relu et validé le 20 juil. 2020

Article suivant

Stabilité des pentes - Glissements en terrain meuble

Cet article fait partie de l’offre

Mécanique des sols et géotechnique (40 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète et actualisée d'articles validés par des comités scientifiques

Un service Questions aux experts et des outils pratiques

Des Quiz interactifs pour valider la compréhension et ancrer les connaissances

ABONNEZ-VOUS

Quitter la lecture facile

RÉSUMÉ

La présence de matériaux meubles dans les couches géologiques de subsurface modifie le mouvement sismique observé. Cette amplification (ou dé-amplification) du mouvement sismique est due aux contrastes de propriétés entre sols raides et sols meubles superficiels. La géométrie des couches sédimentaires ou le relief topographique influencent également ces «effets de site sismiques». Cet article décrit les phénomènes physiques liés aux effets de site sismique, détaille les méthodes permettant de les caractériser et de les modéliser. Il rappelle comment se fait la prise en compte des effets de site dans les études d’ingénierie, que ce soit de façon détaillée ou forfaitaire, et les possibilités de mitigation.

Lire l’article

ABSTRACT

Seismic site response for surface structures

The presence of soft alluvial materials in superficial geological structures modifies observed seismic motion. This amplification (sometimes de-amplification) of seismic motion is due to the velocity contrast between stiff layers and soft alluvial layers. The geometry of the alluvial layers and the surface topography also influence “seismic site effects”. This article describes the physical phenomena that lead to seismic site effects, and details how to quantify and model them for practical engineering applications. Lastly it describes the possibilities for mitigating seismic site effects.

Auteur(s)

Emmanuel JAVELAUD : Docteur ès sciences de l’ingénieur du Tokyo Institute of Technology, Ingénieur de l’ENSG-Nancy - Ingénieur EDF - EDF-CEIDRE-TEGG (Aix-en-Provence, France)
Jean-François SEMBLAT : Docteur de l’École Polytechnique, Ingénieur en Chef des Travaux Publics de l’État - IFSTTAR (Champs-sur-Marne, France)

INTRODUCTION

La présence de matériaux meubles dans les couches géologiques de subsurface modifie le mouvement sismique. Cette modification est essentiellement fonction de la nature des matériaux constituant les formations superficielles, de leur géométrie et de l’amplitude du mouvement sismique.

L’évaluation de la réponse des formations superficielles à une sollicitation sismique est fondamentale en génie parasismique pour déterminer les caractéristiques du mouvement sismique en surface.

La connaissance du mouvement sismique en surface est requis pour nombre d’applications pratiques telles que :

le dimensionnement des fondations sous sollicitation sismique ;
l’évaluation des risques éventuels de liquéfaction sous nappe et de tassement induit hors nappe ;
et la justification des structures.

Le mouvement sismique en surface est également nécessaire comme donnée d’entrée pour les analyses d’interaction sol-structure.

Cet article a pour but de présenter l’influence des effets de site sismiques sur le mouvement sismique en champ libre, en termes d’amplitude et de fréquence. Il s’attache tout d’abord à détailler les phénomènes en jeu en les illustrant d’exemples réels. Il présente ensuite le comportement des sols lorsqu’ils subissent des sollicitations sismiques et les reconnaissances géotechniques pour l’étude des effets de site.

Cet article détaille également, à partir d’exemples analytiques simples, les paramètres qui concourent aux phénomènes d’amplification ou d’amortissement (dé-amplification) des ondes sismiques.

La prise en compte des effets de site sismiques dans les codes de construction du bâti courant est ensuite replacée dans le cadre des approches simplifiées ou détaillées existantes. Cela permet d’introduire les évolutions potentielles dans les générations de codes futures.

Enfin, ce travail présente une méthode de protection parasismique des ouvrages en agissant sur les différentes composantes des effets de site sismique.

Lire l’article

MOTS-CLÉS

KEYWORDS

Lire l'article

BIBLIOGRAPHIE

(1) - SEMBLAT (J.-F.), JAVELAUD (E.) - Dynamique des sols, vibrations et séismes. - Polycopié du cours à l’École Nationale Supérieure de Géologie de Nancy (2016-2017).
(2) - SEMBLAT (J.-F.), PECKER (A.) - Waves and vibrations in soils : Earthquakes, Traffic, Shocks, Construction Works. - IUSS Press (2009).
(3) - STEIN (S.), WYSESSION (M.) - An introduction to seismology, earthquakes and earth structure. - Blackwell publishing (2012).
(4) - PECKER (A.) - Dynamique des sols. - Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées (1984).
(5) - ISHIHARA (K.) - Soil behaviour in Earthquake Geotechnics. - Oxford science publications (2003).
(6) - TOWHATA (I.) - Geotechnical Earthquake...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Outils logiciels

Cyberquake – Ce logiciel permet de modéliser la réponse des sols aux secousses sismiques

http://www.brgm.fr
Code-Aster – Il s’agit d’un logiciel libre de simulation numérique en mécanique des structures

https://www.code-aster.org

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

NF EN 1998-5 AFNOR - septembre 2005 - Calcul des structures pour leur résistance au séisme. Partie 5 : Fondations, ouvrages de soutènements et aspects géotechnique.

HAUT DE PAGE

3 Réglementation

Décret n° 2010-1254 du 22 octobre 2010 relatif à la prévention du risque sismique.

Décret n° 2010-1255 du 22 octobre 2010 portant délimitation des zones de sismicité du territoire français.

Arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de constructions parasismiques applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal ».

Arrêté du 19 juillet 2011 modifiant l’arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de constructions parasismiques...

Lire l’article

DÉTAIL DE L'ABONNEMENT :

TOUS LES ARTICLES DE VOTRE RESSOURCE DOCUMENTAIRE

Accès aux :

Articles et leurs mises à jour

Nouveautés

Archives

Articles interactifs

Formats :

HTML illimité

Versions PDF

Site responsive (mobile)

Info parution :

Toutes les nouveautés de vos ressources documentaires par email

DES ARTICLES INTERACTIFS

Articles enrichis de quiz :

Expérience de lecture améliorée

Quiz attractifs, stimulants et variés

Compréhension et ancrage mémoriel assurés

DES SERVICES ET OUTILS PRATIQUES

Questions aux experts

Les meilleurs experts techniques
et scientifiques vous répondent

Articles Découverte

La possibilité de consulter des
articles en dehors de votre offre

Dictionnaire technique multilingue

45 000 termes en français, anglais,
espagnol et allemand

Votre site est 100% responsive,
compatible PC, mobiles et tablettes.

FORMULES

	Formule monoposte	Autres formules
Ressources documentaires
Consultation HTML des articles	Illimitée	Illimitée
Quiz d'entraînement	Illimités	Illimités
Téléchargement des versions PDF	5 / jour	Selon devis
Accès aux archives	Oui	Oui
Info parution	Oui	Oui

Services inclus
Questions aux experts (1)	4 / an	Jusqu'à 12 par an
Articles Découverte	5 / an	Jusqu'à 7 par an
Dictionnaire technique multilingue	Oui	Oui
(1) Non disponible pour les lycées, les établissements d’enseignement supérieur et autres organismes de formation.
	Formule 12 mois monoposte 730 € HT	Autres formules (Multiposte, pluriannuelle) DEMANDER UN DEVIS

DEMANDER UN DEVIS

Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - OBSERVATION DES EFFETS DE SITE SISMIQUES

1.1 - Phénomènes physiques
1.2 - Observation in situ des effets de site sismiques

2 - COMPORTEMENT DES SOLS SOUS CHARGEMENT CYCLIQUE

2.1 - Observations expérimentales
2.2 - Effet de la nature des matériaux (roches et sols)
2.3 - Cas des sables : effets de la contrainte effective et de l’indice de densité

3 - CARACTÉRISATION DES SOLS IN SITU ET EN LABORATOIRE

3.1 - Essais in situ
3.2 - Essais en surface

$Sismique réfraction$
3.3 - Essais en laboratoire

4 - ÉVALUATION DES EFFETS DE SITE SISMIQUES : COMPÉTITION ENTRE AMPLIFICATION ET DÉ-AMPLIFICATION

4.1 - Observation expérimentale des effets de site
4.2 - Évaluation des effets de site lorsque le sol a un comportement élastique
4.3 - Évaluation des effets de site lorsque le sol a un comportement visco-élastique linéaire
4.4 - Évaluation des effets de site lorsque le sol a un comportement non-linéaire