Titre
du projet |
Réponse
sismique des bâtiments et interaction sol - structure
dans l'agglomération grenobloise
[
cf. publications associées ] |
Type
d'aléa |
Risque
sismique |
Mots-clés |
Vulnérabilité
du bâti - Risque sismique - Bruit de fond - Interaction
sol-structure |
Champs
disciplinaires |
Sismologie,
dynamique des structures |
1) Organismes et auteurs
Organisme
pilote |
LGIT |
Organisme(s)
associé(s) |
ENTPE
- LCPC - Instituto de Ingenieria Mexico - Université
Thessalonique |
Coordonnateur |
Pierre-Yves
BARD (LGIT / LCPC) |
Participants |
Philippe
GUEGUEN, Martin CARDENAS, Claude BOUTIN, Jean-François
SEMBLAT, F.J. CHAVEZ-GARCIA, K. PITILAKIS, G. MANOS |
2) Contexte du projet
Site(s)
d'étude |
Mexico,
Grenoble (tour Mont-Blanc, Ile-Verte) et Vaulx-en-Velin |
Contexte
de l'étude |
-
Partenariat avec ENTPE (C. Boutin, Lyon) dans le cadre du contrat
de plan Etat-Région.
Objectif : analyser expérimentalement la représentativité
des fonctions de transfert obtenues à partir de mesures
de bruit de fond, et en tirer des conclusions et des méthodes
d’analyse plus poussées.
- Attribution par le LCPC d’une bourse de thèse
pour la période 1997-2000 (Ph. Gueguen).
+ Financement au titre de la coopération franco-mexicaine
(programme ECOS-NORD) du séjour au LGIT d’un doctorant
mexicain de l’UNAM (Martin Cardenas Soto) travaillant
sur le cas de Mexico.
Objectif : tester – partiellement – expérimentalement
une théorie sur les effets de l’interaction sol
structure, dont l’éventuelle confirmation pourrait
remettre en question assez fondamentalement la pratique du génie
sismique en milieu urbain. |
Programme
plus vaste |
(Thèse
de Ph. Guéguen) |
Initiation
du projet |
Participation
du PGRN |
Montant
du financement
(k€) |
9,147
k€ (60 kF) |
Part
du CG38 - PGRN |
10
% |
(Co)-Financements |
Bourse
LCPC + ECOS Nord (collaboration franco-mexicaine) |
Appréciation
du rôle du financement CG38 - PGRN |
Ces
crédits ont financé 100% du coût marginal.
Le
Pôle a joué un rôle initiateur par effet
levier en permettant d’avoir des premiers résultats
(étude sur le terrain) pour démarrer ces travaux.
|
3)
Objectifs, méthodes et résultats
Objectifs |
Comparer
les mesures de bruit de fond (projet de 1996) de celles découlant
de l’enregistrement en bâtiment des mouvements dus
aux séismes, en vue de préciser la pertinence
et les limites de ces mesures de bruit de fond.
Poursuite de l’étude
amorcée en 1996 sur les effets possibles de l’interaction
sol-structure en affinant les mesures et l’identification
des signatures des grands immeubles, et en améliorant
les programmes de calcul. |
Méthodologie |
Installation
pendant quelques mois de plusieurs stations sismologiques dans
un bâtiment de l’agglomération, en enregistrement
continu.
Traitement des données à l’aide de différentes
techniques (rapport spectral, identification de système,
fonctions de Green empiriques) et comparaison des informations
recueillies sur le comportement dynamique du bâtiment
instrumenté avec celles obtenues à partir du seul
bruit de fond.
Modélisation numérique
de l’interaction sol-structure : méthode de calcul
validée par confrontation avec des observations instrumentales
sur un cas très bien contrôlé, et amélioration
des codes de calcul. |
Résultats |
Les
fréquences fondamentales de vibration mesurées
sur le bruit de fond sont proches de celles observées
pendant un séisme, mais légèrement supérieures.
Les fonctions de transfert correspondantes ont des amplitudes
comparables.
Résultats en cours de traitement
lors de la rédaction du rapport… |
4)
Débouchés du projet
Utilisateurs
finaux potentiels |
Chercheurs
en sismologie, concepteurs en génie parasismique (AFPS)
et gestionnaires du risque sismique |
Production
scientifique |
-
Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances théoriques |
Partenariats |
-
Préexistant
- Qui se poursuit
Partenariat actuellement en sommeil avec
les mexicains (qui travaillent sur d’autres projets). |
Retombées
du projet |
Résultats
obtenus sur l’interaction sol-structure : thèse
de Ph. Guéguen…
Ce projet a débouché sur le projet ACI
« Catastrophes Naturelles » (2001-2004). |
5)
Valorisation du projet
Publications
et communications |
Publications
directes :
1. Gueguen, P., P.-Y. Bard et J.-F. Semblat, 1999. Interaction
site-ville sous sollicitation sismique. 5ème Colloque
National de l’AFPS, ENS Cachan, 19-21 Octobre 1999, Vol.
I, 57-64.
1. Guéguen, P., and P.-Y. Bard, 1998. Contamination of
ground motion by building vibration, Proceedings of the Second
International Symposium on the Effects of Surface Geology on
seismic motion, Yokohama, December 1-3, 1998 (Balkema), 2, 407-412.
2. Guéguen, P., and P.-Y. Bard, 1999. Seismic wavefield
radiated from building structures into soft soils, Second International
Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, Lisbon, June
21-25, 1999, 1, 359-364.
3. Philippe Guéguen : Interaction sismique entre le sol
et le bâti: de l'interaction sol-structure à l'interaction
site-ville Thèse UJF, financement LCPC, soutenue le 18/10/2000,
184 pages. (Directeur de thèse).
4. Guéguen, P., J.-F. Semblat et P.-Y. Bard, 2000. Interaction
sismique sol-structure-sol en milieu urbain: modélisation
par éléments finis, Revue Française de
génie Civil, 4-1, 9-33.
5. Guéguen, P., P.-Y. Bard, and C. Oliveira, 2000. Distant
motion from an isolated RC-building model: experimental and
numerical approaches, Bull. seism. Soc. Am., 90-6, 1464-1479.
6. Guéguen, P., P.-Y. Bard, and F.J. Chavez-Garcia, 2002.
Site-city interaction in Mexico City like environments: an analytical
study, Bull. seism. Soc. Am., 92-2, 794-811.
7. Guéguen, P., P.-Y. Bard, J.-F. Semblat, 2002. Interaction
Site-Ville : un nouvel aspect de l'aléa sismique, Bulletin
de liaison des laboratoires des Ponts-et-Chaussées, 236,
p. 17-36.
8. Bard, P.-Y., 2001. From soil-structure interaction to site-city
interaction: may urban development modify the local seismic
hazard?, 18th Symposium of the International School of Geophysics
“ADVANCES IN THE ASSESSMENT OF EARTHQUAKE AND VOLCANIC
HAZARDS”, Session II: Modeling and prediction of strong
ground motion, EMCSC, Erice, Sicily, 5 - 15 July, 2001.
Conséquences plus lointaines :
1. Cardenas, M., P.-Y. Bard, et F. J. Chavez-Garcia, 1999. Comportement
dynamique des bâtiments sous fortes sollicitations : le
cas de Mexico. 5ème Colloque National de l’AFPS,
ENS Cachan, 19-21 Octobre 1999, Vol. I, 181-188.
2. Cardenas, M., P.-Y. Bard, P. Gueguen et F. J. Chavez-Garcia,
1999. Modélisation des fonctions d’impédance
pour une étude d’interaction sol-structure. Application
des modèles de cône. 5ème Colloque National
de l’AFPS, ENS Cachan, 19-21 Octobre 1999, Vol. I, 189-196.
3. Cardenas, M., P.-Y.Bard, P. Gueguen et F. J. Chavez-Garcia,
2000. Soil-structure interaction in Mexico City. Wave field
radiated away from Jalapa building ; data and modelling. XII
World Conference on Earthquake Engineering, Auckland (New-Zealand),
January 30 – February 4, 2000.
4. Guéguen, Ph., P.-Y.Bard, and J.-F. Semblat, 2000.
From soil-structure to site-city interaction. XII World Conference
on Earthquake Engineering, Auckland (New-Zealand), January 30
– February 4, 2000.
5. Bard, P.-Y., Ph. Gueguen, J.-F. Semblat, F.J. Chavez-Garcia,
2001. Local seismic hazard and site-city interaction, XIIth
Conference on “Soil Dynamics and Earthquake Engineering”,
Philadelphia, October 8-11, 2001.
6. Guéguen, P., P.-Y. Bard, J.-L. Chazelas et J.-F. Semblat,
2003. "Séismes dans la ville". Pour la Science,
8 pages, Août 2003.
7. Semblat, J.-F., M. Kham, P. Guéguen et P.-Y. Bard,
2004. Could "site-city interaction" modify site effects
in urban areas ? Proceedings of the 13th World Conference on
Earthquake Engineering, Vancouver, August 2004, Paper # 1978.
8. Guéguen, P., C. Cornou, P.-Y. Bard et F. Dunand, 2003.
Origine des bouffées haute énergie observées
sur le bassin de Grenoble. VIème Colloque National de
l’AFPS, Ecole Polytechnique, 1-3 Juillet 2003, Vol. I,
211-220. [pdf]
9. Kham, M., J.-F. Semblat, P.-Y. Bard et P. Guéguen,
2003. Etude de l'interaction site-ville à l'aide d'un
modèle de ville simplifié basé sur la méthode
des éléments de frontière. VIème
Colloque National de l’AFPS, Ecole Polytechnique, 1-3
Juillet 2003, Vol. I, 229-236. [pdf]
10. Chazelas, J.-L., P. Guéguen, P.-Y. Bard et J.-F.
Semblat, 2003. Modélisation de l'effet site-ville en
modèle réduit centrifugé: validation des
techniques expérimentales. VIème Colloque National
de l’AFPS, Ecole Polytechnique, 1-3 Juillet 2003, Vol.
I, 245-252. [pdf]
11. Marc Kham : Propagation d'ondes simqiues deans les bassins
sédimentaires : des effets de site à l'interaction
site-ville. Thèse ENPC, financement LCPC, soutenue le
15/03/2004, 294 pages.
12. Bard, P.-Y., J.-L. Chazelas, P. Guéguen, M. Kham,
J.-F. Semblat, 2005. Site- City Interaction. Chapter 5 of the
book "Assessing And Managing Earthquake Risk [Geo-Scientific
And Engineering Knowledge For Earthquake Risk Mitigation: Developments,
Tools And Techniques] ", C.S. Oliveira, A. Roca and X.
Goula Editors, SPRINGER (new book series on Geotechnical, Geological
and Earthquake Engineering). 530 p., Hardcover ISBN: 1-4020-3524-1,
p.91-114.
13. Cornou, C., P. Guéguen, P.-Y. Bard, and E. Haghshenas,
2005. Ambient noise energy bursts observation and modeling:
Trapping of harmonic structure-soil indiced waves in a topmost
sedimentary layer, Journal of Seismology, 8, 507-524. [pdf]
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