Définition de mouvements sismiques adaptés aux sites à substratum géologique très rigide en contexte Français de sismicité faible à modérée.

par Hussein Shible

Projet de thèse en Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement

Sous la direction de Philippe Gueguen.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Terre, Univers, Environnement , en partenariat avec Institut des Sciences de la Terre (laboratoire) depuis le 02-10-2017 .


  • Résumé

    La réalisation d'études d'aléa sismique site-spécifique demande d'une part à évaluer l'amplification locale due aux effets de site (méthode numériques ou empiriques), et d'autre part à disposer de mouvements « incidents » ou « de référence », adaptés au rocher du site étudié, de même qu'aux caractéristiques des sources sismiques régionales et aux paramètres d'atténuation crustale. Aujourd'hui, des tels mouvements ne sont pas disponibles ou adaptés pour les sites présentant un substratum géologique très rigide (« rocher très dur »). Toutefois, de grands progrès ont été réalisés au cours des toutes dernières années. D'une part, des méthodologies permettant l'établissement de tels mouvements incidents ont été développées et validées sur les bases de données japonaises (bénéficiant d'un très haut niveau de caractérisation). D'autre part, une base de données homogène européenne a été établie (base « Resorce ») et des travaux de caractérisation de certaines stations accélérométriques françaises ont été réalisées. Malgré ces progrès, la « transposition » des méthodologies développées sur les bases japonaises au contexte européen stable pose de réelles questions scientifiques : comment pallier le manque de caractérisation des stations accélérométriques européenne ? Comment extrapoler des enregistrements de faible magnitude (ou réalisés à grande distance épicentrale) à des enregistrements de plus forte magnitude en champ proche ? Afin de résoudre ces questions scientifiques, les travaux de thèse aborderont plusieurs thématiques : complétion de la base de données « Resorce » avec des données caractéristiques de rocher durs, utilisation d'approches d'inversion généralisées, application de méthode de caractérisation sur de certaines stations accélérométriques européennes clés, application de méthodes récentes de traitement du signal sur les enregistrements accélérométriques réels… Il s'agira in fine de produire une ou plusieurs « équations de prédiction des mouvements sismiques » (ou « GMPEs » pour « Ground motion prediction Equations », directement utilisables pour des études d'aléa sismique site-spécifique en contexte de sismicité faible à modérée, et particulièrement en contexte français.

  • Titre traduit

    Definition of seismic ground motion adapted to hard rock sites in French low-to-moderate seismicity areas.


  • Résumé

    The implementation of site specific seismic hazard studies needs, on the one hand, to evaluate the amplification due to local site effects (numerical simulation-based or empirical methods), and on the other hand, to have “incidents” ground motions adapted to the studied site “rock”, as well as characteristics of regional seismic sources and crustal attenuation settings. Today, such reference ground motions are not available or suitable for low to moderate seismicity European areas. However, great progress has been made over the past few years. First, methodologies for establishing such incidents ground motions were developed and validated on Japanese databases (thanks to a high characterization level of accelerometric stations). On the other hand, an European homogeneous database has been established (“Resorce” database) and the characterization of a some French accelerometirc stations has been performed. Despite this progress, the “transposition” to low to moderate seismicity European context of methodologies developed on Japanese databases brings real scientific issues: how to address the lack of characterization of European accelerometric stations? How extrapolate low magnitude records (or large epicentral distance records) to high magnitude, near field scenarios? In order to resolve these scientific issues, the thesis work will address various topics: completion of the database “Resorce” with hard rock data, use of generalized inversion approaches, application of characterization methods on some key European accelerometric stations, application of methods of signal processing on the real accelerometric recordings... This work will lead to produce one or several ground motion prediction equations, directly usable for s sitespecific seismic hazard studies in low to moderate seismicity European context, particularly in the France.