génie parasismiquecours 4

hormoz modaressih.modaressi@brgm.fr

> 2

spectre de réponse

réponse d’un oscillateur simple amorti

Accélé

rati

on

(m

/s²)

Période (s)

0

1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

m

k

c

üg

m ü + c u + k u = - m üg . ü+2 u+²u = - üg

.

> 3

séisme proche/lointain

0 1,0 1,5 2,0 2,5 période

0,5

acc

élé

rati

on

amax

amax

séisme proche

séisme lointain

> 4

analyse de la vulnérabilité

> 5

analyse de la vulnérabilité

> 6

spectre de réponse, suite...

Spec

tral

Acc

eler

atio

nPe

ak G

roun

d A

ccel

erat

ion

Period (s)

0

1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

S0

S1

S2

S3

mean

mean +

> 7

préliminaires pour la prévention

aléa sismique:

> 2 échelles :

• échelle régionale : 1/1 000 000 à 1/500 000

• échelle locale : 1/ 25 000 à 1/5 000

> 2 aspects :

• aspect technique

• aspect réglementaire

> plusieurs volets :• aménagement et urbanisme

• construction

• organisation des secours

• information - Formation

> 8

prévention

aménagement urbanisme

constructionbâtiments-équipementsouvrages d'art

Organisation des secours

Information formation

réduction du risque

sismique

> 9

Prévention en matière d’aménagement

Tous ces effets peuvent être pris en compte

à l’échelle d’une commune (1/5 000 à 1/10 000).

> deux aspects :

• technique : microzonage sismique (cartographie + recommandations)

• réglementaire : l’Etat réalise des plans de prévention des risques

naturels prévisibles (PPR) : loi du 2/2/1995 et décret du 5/10/1995

Il faut développer à terme un urbanisme intégrant

l ’ensemble des aspects liés au risque sismique

> 10

Prévention en matière de construction (décret du 14/5/1991)

> Ouvrages à risque normal, pour lesquels les

conséquences d’un séisme demeurent circonscrites

à leurs occupants et à leur voisinage immédiat.

> Ouvrages à risque spécial, pour lesquels les effets

sur les personnes, les biens et l’environnement, de

dommages mêmes mineurs résultant d’un séisme,

peuvent ne pas être circonscrits au voisinage

immédiat de ces ouvrages.

> 11

ouvrages à risque normal

> faible coût pour les constructions neuves, si une bonne prise en compte du parasismique dès le début du projet

> le niveau de protection parasismique augmente :• avec un bon choix du site,

• avec de bonnes dispositions constructives,

• avec la qualité des matériaux de construction et de la réalisation

d’où l’importance du choix de l’architecte, des bureaux d’étude et de l’entrepreneur

> 12

Prévention pour les bâtis existants

Comportement de l’existant

AMENAGEMENTURBANISME

EVALUATION GLOBALE

AléaVulnérabilité

Scénario de risque

DECIDEURSQuel existant ?

A quel prix ?Incitations ?

CONSTRUCTION

DIAGNOSTICINDIVIDUELSols et site

Construction

MAITRESD’OUVRAGE

Quel confortement ?A quel prix ?

> 13

aléa régional

évaluation :

> analyse sismotectonique :

> caractérisation de l ’activité des unités ST :

> probabiliste et/ou déterministe

> lois d ’atténuation

résultats :

> mouvements sismiques :

• Accélérogrammes au rocher

• Spectres de réponse au rocher

par une approche déterministe ou probabiliste

> 14

aléa régional, suite...

résultats (aspects réglementaires):

> cartographie de l ’aléa

> risque normal : zonage sismique de la France-1985 (déterministe -

historique) Décret du 14 Mai 1991

> risque spécial : zonage déterministe existant de 1998 (BRGM)

mais pas utilisable systématiquement, car démarche

spécifique, qui doit toujours être actualisée

> 15

zonage sismique de la France

GUADELOUPE

MARTINIQUE

> 16

zonage sismique

CHAMBERY

GRENOBLE

ANNECYLYON

MONTELIMAR

> 17

aléa local

> effets directs

• effets de site

(Géologie-Géotechnique-Topographie)

• rupture liée à la faille en surface

> effets induits

• liquéfaction

• mouvements de terrain

> 18

Ouvrages à risque normal (constructions courantes) :

Arrêté du 29 mai 1997 :

> règles de construction parasismique obligatoires en zones Ia,Ib, II et III; ce sont :

• les règles PS 92,

• les règles PSMI 89/92, pour les maisons individuelles.

> 19

spectres normalisés (5% d’amortissement)

sol S1

Spec

tral

Acc

eler

atio

nPe

ak G

roun

d A

ccel

erat

ion

Period (s)

0

1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

S0

S1

S2

S3

mean

mean +

> 20

spectres normalisés (5% d’amortissement)

sol S2Sp

ectr

al A

ccel

erat

ion

Peak

Gro

und

Acc

eler

atio

n

Period (s)

0

1

2

3

4

5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

S0

S1

S2

S3

mean

mean +

> 21

spectres normalisés (5% d’amortissement)

sol S3Sp

ectr

al A

ccel

erat

ion

Peak

Gro

und

Acc

eler

atio

n

Period (s)

0

1

2

3

4

5

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

S0

S1

S2

S3

mean

mean +

> 22

Règles Fondamentales de Sécuritérisque Spécial : zonage déterministe 1998 BRGM

>SMHV : Séisme Maximal Historiquement Vraisemblable

>SMS : Séisme Majoré de Sécurité

> RFS 2001: MSMS = MSMHV+0.5

IX

VIII-IX

VIII

VII-VIII

VII

VI-VII

VI

V-VI

< V

> 23

Règles Fondamentales de Sécurité, suite...

>La magnitude d’un séisme est liée à la capacité sismogénique d’une faille active: • dimension

• profondeur

• propriétés de la roche

• état de contraintes

• ...

Unité sismotectonique

Unité sismotectonique

Failles sismogènes