SÉISMES ET SISMOLOGIE Le génie parasismique
Aléa probabiliste et réponse des structures
Spectres de réponse sismique des constructions
Encyclopædia Universalis France
Trois paramètres contrôlent la réponse dynamique des structures, et par conséquent leur état à la fin de la sollicitation : la valeur de sa période d'oscillation par rapport à la période de la sollicitation, son amortissement et l'amplitude du mouvement du sol. Les codes de dimensionnement présentent les règles de l'art afin de rendre les constructions sûres. Les respecter, c'est s'assurer que tout a été mis en œuvre afin d'atteindre cet objectif. En particulier, le zonage sismique, issu de l'étude d'aléa probabiliste, définit un niveau d'accélération contre lequel se protéger. En fonction de l'importance de la structure et du niveau de performance à atteindre, les spectres de réponse finalisent le dimensionnement en tenant compte des propriétés dynamiques de la structure (période et amortissement) et de ses conditions de sols. Ils s'appuient sur les équations de la réponse dynamique d'une structure énoncées précédemment. Pour un accélérogramme donné, il est possible de calculer les accélérations (vitesses et déplacements) maximales que subirait une structure à 1 D.D.L. de période T et d'amortissement ξ. En répétant l'opération pour plusieurs périodes, il est possible de tracer la courbe enveloppe des accélérations maximales des structures. La courbe obtenue s'appelle le spectre de réponse (fig. 4). À période nulle, la structure étant très rigide, l'accélération subie par la structure vaut l'accélération maximale du sol. Cette dernière est fixée par l'évaluation de l'aléa probabiliste, rendant compte du niveau de sismicité de la zone et modulé en fonction de l'importance de la structure. En vue d'une application pratique, la forme des spectres de réponse est standardisée aux conditions de site près et s'applique à tout type de structure.
Réponse sismique selon la nature du sol
Encyclopædia Universalis France
En fonction de la région, des caractéristiques de la structure et de son site, le spectre de réponse définit ainsi l'accélération et donc les efforts que devra supporter la structure pour être conforme à la réglementation (fig. 5).
Cependant, de mauvais matériaux, des erreurs de conception, des réalisations hasardeuses rendent tous les efforts inutiles, et cela quel que soit le matériau utilisé. Les constructions en béton armé ne seront pas plus sûres si elles ne respectent pas les principes élémentaires pour limiter les efforts dans les éléments porteurs, et par conséquent les dommages sismiques. Les ingénieurs et les architectes ont la connaissance et la responsabilité du dimensionnement, et ils sont en ce sens incontournables dans tous les cas. Les observations post-sismiques montrent systématiquement les mêmes dommages ou presque : des étages écrasés, des bâtiments basculés, des bâtiments accolés plus endommagés ou encore des murs de briques détruits. Plusieurs principes de conception doivent ainsi être respectés dans la conception parasismique.
La régularité des formes, la répartition homogène des masses et des rigidités sont des critères importants qui conditionnent la stabilité et la résistance des structures soumises à un séisme. Les formes irrégulières en élévation donnent lieu à des oscillations différentielles. Les parties de bâtiment de volume et/ou de hauteur distinctes vont osciller différemment et les éléments porteurs peuvent être soumis à des efforts de sens contraire, situation très défavorable pour la solidité de l'ouvrage. Par ailleurs, plus le centre de gravité est bas, plus les contraintes sur les structures verticales seront réduites en cas de séisme. À l'opposé, les constructions en forme de pendule inversé (masse importante perchée) sont particulièrement vulnérables car elles produisent des moments de renversement importants et des contraintes élevées dans les éléments verticaux et les fondations.[...]
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Philippe GUÉGUEN : docteur en géophysique, Institut des sciences de la Terre, Grenoble
Classification
Autres références
-
ALERTE SISMIQUE ET TSUNAMIS
- Écrit par Zacharie DUPUTEL
- 351 mots
- 1 média
La sismologie joue un rôle très important dans la réduction de l'impact des grands séismes sur nos sociétés. Les ondes sismiques se propagent beaucoup plus rapidement qu'un tsunami en pleine mer ; elles apportent donc une information cruciale sur la source sismique avant l'arrivée du tsunami sur les...
-
LIGURIE SÉISME DE (1887)
- Écrit par Christophe LARROQUE
- 926 mots
- 2 médias
Le matin du 23 février 1887, à 5 heures, un tremblement de terre détruisit le village de Bussana, en Italie, et des dégâts importants se produisirent sur plus de 100 kilomètres de côte, en particulier à Imperia, Menton et Nice. Plus de trois cents villages furent sérieusement affectés par les secousses....
-
ÉROSION ET SÉISMES
- Écrit par Philippe STEER
- 922 mots
Les séismes, ou tremblements de terre, constituent une des manifestations les plus catastrophiques de la dynamique de la Terre. Les séismes et leurs dégâts secondaires, comme les glissements de terrain et les tsunamis, sont responsables d’un coût humain et matériel très important. Ainsi les séismes...
-
FAILLE NORD-ANATOLIENNE SÉISMES DE LA
- Écrit par Yves GAUTIER
- 434 mots
Le 17 août 1999, à 3 heures 2 minutes du matin, un violent séisme de magnitude 7,4 a ébranlé le nord-ouest de la Turquie. Le bilan est lourd : officiellement 17 118 victimes, auxquelles il faut ajouter de 20 000 à 30 000 personnes disparues. C'est le plus grave séisme pour ce pays depuis...
-
HAÏTI SÉISME D' (2010)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 483 mots
- 1 média
Le 12 janvier 2010, une catastrophe sismique majeure a frappé la région de Port-au-Prince, dans le sud de Haïti. Le nombre de victimes est très élevé (au moins 220 000), cela malgré une magnitude (Mw) sur l'échelle de Richter assez courante : Mw = 7 ; de quinze à vingt séismes atteignent cette...
-
KATMANDOU SÉISME DE (2015)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 781 mots
- 1 média
Le 25 avril 2015, à 11 h 56 (heure locale), un important séisme de magnitude 7,8 frappe le centre du Népal. Il est suivi par de nombreuses répliques, dont une de magnitude 6,7 le lendemain du choc principal. Le 12 mai, un nouveau séisme se produit avec les mêmes caractéristiques géophysiques...
-
MAROC SÉISME AU (2023)
- Écrit par Jérôme VAN DER WOERD
- 1 122 mots
- 2 médias
-
MESSINE SÉISME DE (1908)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 502 mots
-
MEXIQUE SÉISMES DU (2017)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 485 mots
- 2 médias
-
PALÉOSISMOLOGIE
- Écrit par Yann KLINGER
- 2 332 mots
Les séismes représentent un risque très important, notamment pour les populations urbaines. À l'heure actuelle, il est cependant impossible de prédire les séismes, du moins à court terme. Si de nombreuses pistes ont été explorées, et cela reste un domaine de recherche très actif, aucun pas décisif...
-
PROVINCE DE NOTO SÉISME DE LA (2024)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 597 mots
- 2 médias
Dans l'après-midi du 1er janvier 2024, un violent séisme suivi d'un tsunami de plusieurs mètres a frappé la péninsule de Noto située à 300 kilomètres de Tōkyō, sur la côte ouest de Honshū, la plus grande île du Japon. À partir de l'étude des ondes sismiques, les sismologues ont mesuré une...
-
ÉQUATEUR SÉISME EN (2016)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 267 mots
- 2 médias
Le tremblement de terre du 16 avril 2016, dont la magnitude de moment (Mw) – représentation de l’énergie mise en jeu par le séisme, où celle-ci est multipliée par 30 à chaque incrément, et seule mesure fiable de l’intensité des grands séismes – fut de 7,8, est survenu en Équateur...
-
SÉISMES ET EXPLOITATION PÉTROLIÈRE
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 501 mots
- 3 médias
L'exploitation du pétrole et du gaz naturel provoque classiquement des séismes faibles à modérés. Cela a été le cas en France, par exemple, du gisement de Lacq (Pyrénées-Atlantiques), puisque des tremblements de terre de magnitude inférieure ou égale à 4 ont accompagné l'activité de ce site...
-
SICHUAN SÉISME DU (2008)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 815 mots
-
TEIL SÉISME DU (2019)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 424 mots
- 2 médias
Le territoire français métropolitain est relativement peu sismique. Les événements y générant des destructions importantes, et parfois même des victimes, sont rares, de l’ordre de quelques-uns par siècle si l'on se réfère aux éléments historiques à notre disposition. Le tremblement de terre survenu...
-
TURQUIE ET SYRIE SÉISMES EN (2023)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 791 mots
- 3 médias
-
ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX
- Écrit par Raphaël F. GARCIA et Pierre TOUBOUL
- 4 883 mots
- 3 médias
Un seul séisme de magnitude 9, à Tōhoku au Japon en mars 2011, a pu être détecté par le satellite Goce. Nos simulations montrent que d'autres séismes de fortes magnitudes (supérieure à 8) auraient pu être détectés. Cependant, des problèmes techniques sur le satellite ont empêché d'avoir des données... -
ALASKA
- Écrit par Claire ALIX et Yvon CSONKA
- 6 048 mots
- 10 médias
...cinquante-sept volcans recensés se trouvent presque tous sur les îles Aléoutiennes ou la péninsule d'Alaska. La majorité d'entre eux ont été actifs dès 1760. L'éruption la plus importante des temps modernes a été celle du mont Katmai, en 1912 ; elle a transformé la région adjacente en un désert spectaculaire,... -
ALGÉRIE
- Écrit par Charles-Robert AGERON , Encyclopædia Universalis , Sid-Ahmed SOUIAH , Benjamin STORA et Pierre VERMEREN
- 41 835 mots
- 25 médias
...en Algérie : tellien, atlasique et saharien. Ce dispositif morpho-structural est le résultat de la collision entre les plaques européenne et africaine, une collision dont les effets tectoniques se ressentent encore de nos jours dans la partie la plus septentrionale de l'Algérie, qui connaît des séismes... -
ANDINE CHAÎNE
- Écrit par François MÉGARD
- 5 726 mots
- 4 médias
...En surface, ce phénomène s'initie au long de la profonde fosse océanique qui borde le continent à l'ouest. La subduction est à l'origine des nombreux séismes et du volcanisme récent et actif qui sont caractéristiques des Andes. Les foyers des séismes se situent pour une part dans la plaque océanique... - Afficher les 45 références
