L'interaction site-ville : Un nouvel aspect de l'aléa sismique

GUEGUEN, P ; BARD, PY ; SEMBLAT, JF

Résumé :

L'interaction entre les mouvements du sol et d'une structure affecte le comportement dynamique de la structure, en particulier quand celle-ci est fondée sur un sol mou. Lorsqu'une structure est soumise à une sollicitation extérieure, une partie de son énergie de vibration est restituée au niveau de l'interface entre le sol et la fondation. Ce phénomène se traduit par la création d'ondes sismiques se propageant dans les formations superficielles, notamment lorsque le contraste d'impédance avec le substratum sous-jacent est important et lorsque les fréquences de vibration du sol et de la structure sont proches (phénomène de résonance). On peut alors s'interroger sur les conséquences de ce phénomène dans le cas d'une ville, constituée d'une multitude de structures, et sur l'effet de l'évolution de l'urbanisation sur la répartition de l'aléa sismique. L'objectif de cet article est de présenter une série d'arguments expérimentaux et numériques prouvant le bien- fondé d'études sur une telle " Interaction site-ville ". Après une synthèse de quelques observations antérieures, le cas d'une structure isolée est d'abord étudié par l'intermédiaire d'une modélisation numérique calée sur une expérience originale réalisée en Grèce. Le modèle ainsi validé est ensuite appliqué à des groupes d'immeubles simulant une configuration urbaine réelle, celle d'un quartier de Mexico. Ce quartier sert aussi de support à une étude paramétrique de façon à identifier les principaux paramètres contrôlant l'apparition et l'importance de l'Interaction site-ville. Enfin, une approche simple fondée sur des considérations énergétiques est présentée et appliquée avec succès sur l'exemple du quartier de Mexico.

Mots clés :

Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées n°236, 2002, pp 17-36