Titre du mémoire :

Evaluation du risque sismique et de la vulnérabilité du nord de l'Algérie

Résumé :

Dans ce travail, le concept de vulnérabilité sismique est utilise afin de prédire le niveau moyen des dégâts pouvant se produire a grande échelle dans les bâtiments sous l'action d'une secousse sismique d'intensité connue. L'emploi de la notion de vulnérabilité est considère dans le contexte de la typologie particulière des constructions en béton arme communément rencontrées au Nord de l'Algérie et n'ayant pas fait l'objet d'une conception parasismique adéquate. L'échelle de vulnérabilité est adaptée '  partir de méthodes universelles. La première cause est l'intensité sismique qui varie dans le temps et l'espace selon des lois complexes qui sont plus au moins connues aujourd'hui. La deuxième cause est due '  ce qu'on appelle les effets de site qui peuvent contribuer '  amplifier de manière significative l'alea sismique. La troisième cause est liée '  la vulnerabilite de la construction qui peut être améliorée au moyen d'une conception antisismique plus saine. La vulnerabilite est définie comme étant un paramètre qui contrôle l'ampleur des dégâts pouvant survenir dans un élément expose '  un alea. Afin de pressentir qualitativement cette notion dans le cas particulier d'un séisme, il est intéressant d'observer que deux groupes de bâtiments qui sont soumis exactement '  la même secousse sismique ne manifestent pas en général les mêmes dégâts. On dira alors que les bâtiments qui ont été les moins endommages avaient une vulnérabilité plus faible aux tremblements de terre que ceux qui ont été plus endommages (Grunthal 1998). Dans le but de quantifier le risque sismique qui est représente dans notre cas particulier par le niveau des dégâts subis a grande échelle, on introduit habituellement le concept de courbes de fragilité. Dans le cas général, les états limites peuvent être associes a une exigence de stabilité ou de résistance mécanique. Seront présentés dans la suite, les grandes lignes qui caractérisent la notion de vulnerabilite sismique, le relevé de l'indice de vulnerabilite selon la méthode italienne GNDT que nous avons adaptée au contexte architectural particulier des constructions en béton arme se trouvant au Nord du L'Algérie, le relevé de l'indice des dégâts et l'établissement de la corrélation entre ces deux indices. Les courbes de fragilités de la typologie des constructions en béton arme faisant l'objet de cette étude seront finalement dressées. Une présentation de la notion de vulnerabilite qui intervient en tant qu'outil théorique capable, moyennant des corrélations judicieusement établies, de prédire les dégâts associes a un séisme d'intensité donnée est entreprise. L'exploitation de cette notion de vulnerabilite est considérée dans le cas particulier des constructions de type béton arme se trouvant au Nord de l'Algérie. L'adaptation de l'échelle de vulnerabilite dans le but de mieux rendre compte de la réalité de l'architecture locale est proposée. Des relevés relises sur le terrain vont permettre d'aboutir a une corrélation entre l'échelle de vulnerabilite et les dégâts observes. Dans le présent travail, une étude comparative des modèles pour l'évaluation de la vulnérabilité sismique des bâtiments existants tels que HAZUS, Risk-UE et la méthode italienne dite GNDT, pour l.établissement des courbes et des spectres de capacité, des spectres de demande, les modèles de facteurs de réduction et de la détermination du point de performance. Des courbes et des spectres de capacité ont été développés '  l'aide d'un modèle élément fini.

Etudiant (e) : ATHMANI Alla Eddine
Niveau : Doctorat
Co-encadreur :
Date de soutenance :
Titre du mémoire :

Interaction sismique Sol-Structure et effets de Sites - Modélisation et Simulation

Résumé :

La modélisation el la simulation des phénomènes de propagations d'ondes faisant interagir les structures et le sol est un phénomène complexe d'un enjeu partagé par plusieurs domaines tels que la géophysique ou le génie parasismique. Dès que le système sol-structure ainsi formé comporte plusieurs modes de vibrations et plusieurs longueurs d'ondes, ces phénomènes sont très sensibles aux incertitudes qui sont par ailleurs importantes dans le cas des milieux comme les sols. Afin de se munir d'outils de dimensionnement efficaces, la modélisation de ces incertitudes doit être envisagée. Cette approche est toutefois confrontée '  des difficultés d'ordres théoriques et pratiques, qu'il s'agisse de l'approximation numérique d'un problème d'interaction sol-structures posé sur un domaine non borné, de la modélisation des paramètres physiques, de l'identification des paramètres de ces modèles ou simplement du co'»t de calcul. L'une des ambitions de ce nouvel âge numérique est d'accroitre la compréhension de ce qui constitue la matière et les lois qui la régissent. Dans des disciplines l'outil numérique est devenu, largement présent. L'objectif de cette recherche s'inscrit dans cette optique. Les outils numériques et mathématiques sont utilisés afin de résoudre l'interaction sol-structure et effets de sites. Dans les problèmes de propagation d'ondes, une question se pose pour leur résolution numérique est de savoir comment borner le domaine de calcul par des conditions aux limites artificielles performantes, c'est '  dire donnant le moins de réflexions d'ondes parasites possible. Depuis quelques années, une nouvelle technique de couches absorbantes, appelée PML (Perfectly Matched Layers) a fait son apparition et a révolutionné ce domaine. Introduite initialement par Bérenger pour le cas des ondes électromagnétiques, elle a une capacité '  ne produire aucune réflexion '  l'interface entre le domaine de calcul et les couches absorbantes, et d'amortir exponentiellement la solution dans la couche. De plus elle bénéficie d'une grande facilité d'implémentation, par rapport aux techniques plus classiques de conditions aux limites absorbantes. La tendance actuelle est de développer des méthodes numériques performantes pour la simulation d'ondes dans des milieux réels. Selon la complexité du milieu ou selon le type de quantités auxquelles on s'intéresse, on pourra considérer des modèles simplifiés. Le modèle complet sera celui de l'élastodynamique. Typiquement, deux cas de figures sont possibles, celui des applications sismique ou géophysique. Le but de cette recherche est avant tout d'ordre méthodologique : il s'agit de présenter et de valider une méthode de modélisation numérique pour l'équation des ondes dans des milieux sols-structures réels. Nous cherchons '  modéliser l'ensemble du champ d'onde, c'est-' -dire les ondes de volume et les ondes de surface et d'interface. les différentes techniques de modélisation numérique utilisées pour résoudre les problèmes de propagation d'ondes seront revues. Nous rappelons ensuite les lois essentielles de la mécanique des milieux continus et de l'élastodynamique. Les principaux types d'ondes pouvant existées dans un milieu élastique seront également mentionnés. Nous introduisons une méthode pseudo-spectrale fondée sur la formulation différentielle tensorielle des équations de l'élastodynamique, adaptée au traitement des surfaces non planes. Dans une autre partie, nous introduisons et développons une formulation variationnelle d'ordre élevée des équations de l'élastodynamique, dite « méthode des éléments spectraux », sur différents problèmes classiques de complexité croissante. Puis nous appliquons cette méthode '  des modèles plus complexes, pour lesquels de forts effets d'interactions sont mis en évidence.

Etudiant (e) : Belkhiri Abdelhamid
Niveau : Doctorat
Co-encadreur :
Date de soutenance :