Recherche : Objectifs scientifiques du RAP
L’objectif scientifique principal est d’améliorer notre compréhension des mécanismes physiques impliqués dans la génération de mouvements sismiques forts et destructeurs. L’Action spécifique RAP a donc comme objectifs scientifiques :
Compréhension des processus de rupture sur les failles (effets de source sismique)
Ces effets sont nombreux, difficilement prévisibles, et ils contrôlent fortement le mouvement du sol proche de l’épicentre, où les forts dommages ont lieu suivant une distribution spatiale qui peut être hétérogène. De nombreux enregistrements qui ne saturent pas à courte distance sont nécessaires pour caractériser la dynamique de la source et la radiation complexe de l’énergie sismique dans le milieu géologique.
Analyse et prédiction du mouvement du sol dans les fréquences intéressant le génie civil
L’estimation de l’aléa et du risque sismique à des fins de gestion et de réglementation repose sur des méthodes probabilistes (PSHA), qui utilisent des modèles portant d’une part sur la caractérisation et le zonage des sources, et d’autre part sur la prévision du mouvement du sol. Le test de ces méthodes requiert l’acquisition de données sur des périodes de temps les plus longues possibles à des sites fixes. En pratique, les modèles actuellement utilisés en France s’appuient sur des données obtenues dans d’autres pays où la sismicité est plus forte (Italie, Grèce, Californie…). Ils ne peuvent cependant pas tenir compte des spécificités régionales et locales en France. L’accumulation de données spécifiques au territoire permettra d’améliorer la précision des prévisions du mouvement du sol (pour le PSHA, mais également par exemple, pour le calcul des ShakeMap™).
Compréhension de l’atténuation des ondes sismiques sur le territoire
L’atténuation à haute fréquence est un élément clé pour comprendre le mouvement du sol observé lors des séismes. Cette atténuation est variable aux échelles régionales et locales, ce qui se traduit par différents niveaux de mouvement sismique pour des séismes comparables dans différentes régions. Lorsque les paramètres d’atténuation sont mal connus, l’estimation des paramètres de la source et du mouvement du sol peut être biaisée. Les données accélérométriques du Rap couplées aux données vélocimétriques du RLBP d’Epos-France sont utilisées pour définir les modèles français de vitesse et d’atténuation de la croûte terrestre.
Compréhension de l’amplification locale des ondes sismiques par la géologie (effets de site)
Les effets de site, y compris leurs comportements linéaires et non linéaires, sont un élément clé de l’évaluation du risque sismique car ils contribuent fortement aux incertitudes. Ils peuvent provoquer des amplifications du mouvement sismique et des dégâts importants lors des séismes, même pour des magnitudes relativement faibles ou loin de l’épicentre. Ces effets sont dus à la complexité de la propagation des ondes à l’intérieur d’objets géologiques hétérogènes à proximité de la surface. Leur compréhension et leur modélisation dépendent fortement de la disponibilité de nombreux enregistrements dans des sites complexes, ainsi que d’une bonne connaissance de la structure souterraine locale de ces sites.
Mesure expérimentale de la réponse des bâtiments à la sollicitation sismique
La caractérisation du comportement sismique et la surveillance des bâtiments sont des questions qui suscitent l’intérêt de nombreux secteurs de l’ingénierie et de l’industrie. Grâce à l’utilisation croissante de réseaux permanents, continus et temps réel, les vibrations ambiantes constituent désormais un outil pour estimer les paramètres dynamiques des bâtiments. Les bâtiments instrumentés du Rap, qui ont une typologie typique du territoire, permettent de réaliser un suivi en continu de leur comportement à la sollicitation sismique à partir de systèmes haute sensibilité déployés à l’intérieur de leur structure.
Dynamique des structures et vulnérabilité. Les données accélérométriques Rap contribuent aux enregistrements naturels disponibles utilisés pour proposer des ensembles de mouvements d’entrée compatibles avec les normes EC8 pour la conception des bâtiments et leur résistance aux séismes. La sélection des accélérogrammes d’entrée au dimensionnement est un élément clé de l’analyse dynamique non-linéaire des bâtiments, largement utilisée dans le domaine de la géotechnique et de l’ingénierie des structures. L’usage d’accélérogrammes purement naturels présente l’avantage d’un comportement complètement réaliste, exempt des simplifications inhérentes aux accélérogrammes synthétiques.
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Propagation des effets de sites : enregistrements de mouvements du sol sur les zones pilotes effets de site de Grenoble et de Nice © C. Pequegnat et al. En savoir plus