Influence de la topographie sur la variabilité du

Influence de la topographie sur la variabilité du champ sismique incident
Régis Cottereau
Laboratoire MSSMat, École Centrale Paris, CNRS UMR 8579
Bureau : D128
Tél : +33 (0)1 41 13 13 56
Mèl : [email protected]
Le champ sismique enregistré à la surface de la terre est très hétérogène en espace [1, 2]. Cette variabilité
résulte de différentes sources dont :
– la complexité de la source sismique au niveau de la faille ;
– l’hétérogénéité des propriétés matérielles du sous-sol sur le passage de l’onde [3, 4] ;
– l’interaction de l’onde incidente avec la topographie [5, 6, 7, 8] ;
– l’interaction de l’onde incidente avec des éléments structurels à la surface (ville, par exemple [9, 10]).
On se concentrera ici uniquement sur l’effet de la topographie. En particulier, on cherchera à étudier les modèles analytiques disponibles dans la littérature et les apports de la simulation numérique. Enfin, on essaiera
éventuellement d’appliquer à ce problème une méthode approchée basée sur le couplage d’un demi-espace
avec des éléments de topographie modélisés par un nombre faible de modes propres, comme dans [10].
Références
[1] E. Kallinikidou, S. F. Masri, R. L. Nigbor, A. W. Smyth, and K. B. Olsen. A probabilistic approach for
the construction of regional earthquake response spectra. Prob. Engng. Mech., 24 :511–526, 2009.
[2] N. Jayaram and J. W. Baker. Correlation model for spatially distributed ground-motion intensities.
Earth. Engng. Struct. Dyn., 2009.
[3] E. Savin and D. Clouteau. Elastic wave propagation in a 3-D unbounded random heterogeneous medium coupled with a bounded medium. Application to seismic soil-structure interaction (SSSI). Int. J.
Num. Meths. Engng., 54(4) :607–630, 2002.
[4] Q.-A. Ta, D. Clouteau, and R. Cottereau. Modeling of random anisotropic elastic media and impact on
wave propagation. Europ. J. Numer. Mech., 19(1-3) :241–253, 2010.
[5] F. J. Sánchez-Sesma and M. Campillo. Diffraction of P, SV, and Rayleigh waves by topographic
features : a boundary integral formulation. Bull. Seism. Soc. Amer., 81(6) :2234–2253, 1991.
[6] D. Clouteau and D. Aubry. Site effects on 3D elevated topography. In Soil Dynamics and Earthquake
Engineering VII, pages 291–298, Southampton, 1995. Computational Mechanics Publications.
[7] F. Luzón, F. J. Sánchez-Sesma, J. L. Rodríguez-Zúñiga, A. M. Posadas, J. M. García, J. Martin, M. D.
Romacho, and M. Navarro. Diffraction of P, S, and Rayleigh waves by three-dimensional topographies.
Geophy. J. Int., 129(3) :571–578, 1997.
[8] E. Delavaud. Simulation numérique de la propagation d’ondes en milieu géologique complexe : application à l’évaluation de la réponse sismique du bassin de Caracas (Venezuela). PhD thesis, Université
Paris 7 - Denis Diderot - Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, France, 2007.
[9] D. Clouteau, O. A. Ishizawa, and N. Mezher. Seismic wave propagation in a random city. In Proceedings of the 7th National Conference on Earthquake Engineering, 2002.
[10] G. Lombaert and D. Clouteau. Resonant multiple wave scattering in the seismic response of a city.
definition, 16(3) :205–230, 2006.