Relations entre les mesures de mouvements du sol et les observations macrosismiques en France : Etude basée sur les données accélérométriques du RAP et les données macrosismiques du BCSF

par Chloé Lesueur

Thèse de doctorat en Géophysique

Sous la direction de Michel Cara et de Oona Scotti.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    Une comparaison entre observations macrosismiques et accélérométriques est effectuée pour trois séismes de magnitude Mw~4. 5 du nord-est de la France et de l’ouest de l’Allemagne, entre 2003 et 2005. Les paramètres scalaires et spectraux (Peak Ground Acceleration /Velocity (PGA et PGV), Cumulate Absolute Velocity (CAV), Arias Intensity (AI), Pseudo Acceleration /Velocity (PSA et PSV)) sont déduits des signaux accélérométriques enregistrés par neuf stations du Réseau Accélérométrique permanent situés entre 29 et 180km des épicentres. Les données macrosismiques sont collectées au travers de témoignages spontanés via le questionnaire internet du Bureau Central Sismologique Français. Les réponses aux questions du formulaire sont par la suite encodées. En plus de l’intensité macrosismique individuelle, l’analyse de la corrélation interne entre les réponses encodées a mis en évidence quatre champs de questions, définis par un sens physique différent : 1) « Mouvements vibratoires des petits objets », 2) « Déplacement et chute d’objets », 3) « Sons entendus », 4) « Ressenti Personnel ». Les plus fortes corrélations entre paramètres macrosismiques et instrumentaux sont observées lorsque les paramètres macrosismiques sont moyennés sur des surfaces circulaires de 10km de rayon autour de chaque station accélérométrique. Les intensités macrosismiques prédites par les relations intensité-PGV publiées s’accordent bien avec les intensités observées, contrairement à celles prédites à partir du PGA. Les corrélations entre les paramètres instrumentaux et macrosismiques pour des intensités comprises entre II et V (EMS-98) montrent que le PGV est le paramètre qui présente les plus fortes corrélations avec tous les paramètres macrosismiques. Les corrélations avec les spectres de réponses (PSA) montrent une claire dépendance en fréquence dans l’intervalle [1-33Hz]. Les composantes horizontales et verticales sont corrélées avec les paramètres macrosismiques entre 1 et 10Hz, gamme correspondant au domaine de fréquences propres de la plupart des bâtiments et au contenu haute énergie du mouvement du sol. Entre 10 et 25Hz une chute de corrélations entre les données macrosismiques et instrumentales est observée jusqu’à 25Hz, fréquence à laquelle les coefficients de corrélation augmentent et approchent le niveau des corrélations obtenues avec le PGA.

  • Titre traduit

    Linking ground motion measurements and macroseismic observations in France : A case study based on the RAP (accelerometric) and BCSF (macroseismic) databases


  • Résumé

    Comparison between accelerometric and macroseismic observations is made for three Mw~4. 5 earthquakes of eastern France between 2003 and 2005. Scalar and spectral instrumental parameters are processed from the accelerometric data recorded by nine accelerometric stations located between 29km and 180km from the epicentres. Macroseismic data are based on the French Internet reports. In addition to the individual macroseismic intensity, analysis of the internal correlation between the encoded answers highlights four predominant fields of questions, bearing different physical meanings: 1) “Vibratory Motions of small objects”, 2) “Displacement and Fall of Objects”, 3) “Acoustic Noise”, and 4) “Personal Feelings”. Best correlations between macroseismic and instrumental observations are obtained when the macroseismic parameters are averaged over 10km radius circles around each station. Macroseismic intensities predicted by published PGV-intensity relationships quite agree with the observed intensities, contrary to those based on PGA. The correlations between the macroseismic and instrumental data, for intensities between II and V (EMS-98), show that PGV is the instrumental parameter presenting the best correlation with all macroseismic parameters. The correlation with response spectra, exhibits clear frequency dependence over a limited frequency range [0. 5-33Hz]. Horizontal and vertical components are significantly correlated with macroseismic parameters between 1 and 10Hz, a range corresponding to both natural frequencies of most buildings and high energy content in the seismic ground motion. Between 10 and 25Hz, a clear lack of correlation between macroseismic and instrumental data is observed, while beyond 25Hz the correlation coefficient increases, approaching that of the PGA correlation level.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (162 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 128-135

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Institut de géologie. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011-LESUEUR
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Institut de géologie. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011-LESUEUR
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.