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Cours I

Cours I. hormoz modaressi h.modaressi@brgm.fr. équation élastodynamique. u. z. couche de sol sur bedrock rigide. F. f. 1. couche de sol sur bedrock rigide suite. fonction de transfert (sol non-amorti). F. f. 1. couche de sol sur bedrock rigide suite.

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Presentation Transcript

  1. Cours I hormoz modaressi h.modaressi@brgm.fr

  2. équation élastodynamique

  3. u z couche de sol sur bedrock rigide

  4. F f 1 couche de sol sur bedrock rigide suite... fonction de transfert (sol non-amorti)

  5. F f 1 couche de sol sur bedrock rigide suite... fonction de transfert (sol amorti)

  6. 1 2 H couche de sol sur bedrock élastique fonction de transfert (sol amorti)

  7. sol multicouche

  8. Comportement non linéaire des sols, pourquoi? Loma Prieta

  9. méthodes les plus employées pour évaluer les effets de site • Méthode Différences Finies • Discrétisation des EDV sous forme forte • Dispersion et anisotropie liées à la grille • Difficultés avec les géométries complexes (interfaces courbes,…) • Difficultés dans la prise en compte de la surface libre • Méthode Éléments Finis • Discrétisation des EDV sous forme faible • Dispersion et anisotropie liées à la grille • Méthodes de frontière • Méthodes directes, indirectes, nombre d’ondes discret • Système linéaire dense, comportement linéaire, etc… • Méthodes Spectrales et Pseudo-spectrales

  10. paramètres principaux Le comportement d’une argile est caractérisé par : Limite de Liquidité (wL) ou Indice de Plasticité (IP) Argiles (d'après Vucetic et Dobry 1991)

  11. paramètres principaux et pour les sables par: Densité relative (Dr) et d60/d10 Sables (d'après Seed et al. 1986)

  12. modélisation viscoélastique / élastoplastique

  13. domaine de validité ? CyberQuake, NOAH, TERRA

  14. approche linéaire-équivalent 1- 2-calculer la transformé de Fourier du mouvement d’entrée 3- 4- calculer les fonctions de transfert 5- convoluer le mouvement d’entrée avec les fonctions de transfert 6- calculer g(f ) au milieu de chaque couche 7- calculer g(t) par la transformé de Fourier inverse 8- calculer gmax =Max(g(t))

  15. approche linéaire-équivalent, suite... 9- calculer

  16. approche linéaire-équivalent, suite... 10- aller au 3 si 11- calculer les différentes quantités ( ) remarque: Dans 3, on peut utiliser soit la formule de Schnabel soit celle de Lysmer ou d’autres encore...

  17. amortissement & variation de module courbes G(g) et D(g)

  18. linéaire équivalent / élastoplastique -0.015% -0.45% • linéaire équivalent • élastoplastique 2.5% -1.5%

  19. linéaire équivalent / élastoplastique • linéaire équivalent • élastoplastique

  20. linéaire équivalent / élastoplastiquehistoire de chargement

  21. linéaire équivalent / élastoplastiquehistoire de chargement

  22. linéaire équivalent / élastoplastiquehistoire de chargement

  23. linéaire équivalent / élastoplastiqueG (ou Vs) fixé par max

  24. 0.6 moyenne utilisée pour établir des corrélations recommandée par Idriss (1990) 0.5 0.4 0.3 accélération sur site de sols [g] 0.2 1989 Loma Prieta 0.1 1985 Mexico City 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 accélération sur site rocheux [g] amlification/déamplification

  25. amplification de ag Déamplification de ag amlification/déamplification

  26. liquéfaction relation établie suite aux observations sur les séismes peu profonds 9 magnitude de moment 2 500 km 1 km distance épicentrale

  27. 3 1 0.65 tmax 0.65 tmax 2 pas de liquéfaction évaluation de la résistance à laliquéfaction liquéfaction observée paramètre de chargement paramètre de résistance

  28. Liquéfaction • la rigidité diminue en général • la période augmente • l’amplitude de l’accélération horizontale diminue • l’amplitude des déplacements horizontaux augmente

  29. 40 30 20 10 0 nombre équivalent de cycles 5 6 7 8 9 magnitude du séisme liquéfaction relation établie suite aux observations sur les séismes

  30. Loma Prieta

  31. Loma Prieta

  32. Loma Prieta Treasure Island Yerba Buena

  33. accélération/ profondeur Loma Prieta accélération déplacement

  34. calcul du mouvement sismique • approche empirique nécessite un nombre significative d’enregistrement avec une bonne connaissance des conditions locales réseau K-NET (p.e.) elle peut être complétée par des simulations numériques validées • approche site spécifique nécessite un nombre suffisant de simulations numériques accompagnées d’une étude de sensibilité

  35. profile du sol séisme de kobe

  36. simulation du séisme de Kobe

  37. simulation du séisme de Kobe

  38. simulation du séisme de Kobe

  39. séisme de Mexico 1985 d'après A.Modaressi et F. Lopez

  40. dilatance/contractance et les courbes G-g

  41. dilatance/contractance et liquéfaction

  42. dilatance/contractance et liquéfaction effet de la dilatance après la liquéfaction

  43. dilatance/contractance et liquéfaction Génération de la pression et l’effet de la dilatance

  44. 20m 4m

  45. 20m h=4m Vp 4h simulation Loma Prieta (Treasure Island)liquéfaction: amplification du mouvement vertical ?

  46. modulation en fréquence génération des sous-harmoniques

  47. effets du couplage plastique une composante : deux composantes :

  48. effets du couplage plastique

  49. effets topographiques facteur d’amplification2p f f

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