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lundi 23 novembre 2015

Que se passe-t-il lors d'un tremblement de terre ?

Que se passe-t-il pendant un séisme ?

Les tremblements de terre sont généralement provoqués par des ondes sismiques naissant lors de déplacements saccadés de la croûte terrestre dans une zone de rupture (faille active). 

Mouvements-du-sol-Séisme-valaisan
Mouvements-du-sol-Séisme-valaisan

Des ondes de diverses natures et vitesses par courent différents chemins avant d’atteindre un site et de soumettre le sol à divers mouvements



Le sol va et vient rapidement dans toutes les directions du plan horizontal, ainsi que dans le sens vertical, mais dans une mesure généralement moindre. Quelle est la durée des mouvements? Un tremblement de terre d'intensité moyenne dur e par exemple 10–20 secondes, ce qui est relativement court. Quelle est l'amplitude maximale des mouvements? Lorsque survient un séisme de type «valaisan», de magnitude 6 comme celui qui a occasionné des dégâts dans la région viègeoise en 1855, les amplitudes dans les différentes directions du plan horizontal atteignent un ordre de grandeur de 8 à 10, voir e 12 centimètres. Lorsque survient un séisme de type «bâlois», de magnitude 6.5 voir e plus, comme celui qui a détruit une grande partie de la ville de Bâle et de ses environs en 1356, les déplacements du sol peuvent atteindre 15–20 centimètres, voir e plus.


Qu'advient-il des bâtiments? Lorsque le sol oscille rapidement, les fondations sont entraînées dans le mouvement, tandis que la partie supérieur e tend, du fait de son inertie, à r ester là où elle se trouve. Ce phénomène occasionne d'importantes vibrations et des phénomènes similaires à la résonance entre l’ouvrage et le sol, d’où l’apparition de fortes sollicitations internes. Il en résulte fréquemment des déformations plastiques de la structure porteuse, qui peut subir d'importants dégâts et céder localement, voir e s'effondrer totalement dans le pire des cas.

Les effets d'un tremblement de terre sur un ouvrage sont essentiellement déterminés par les variations temporelles de trois paramètres décrivant les mouvements du sol, soit son accélération (ag), sa vitesse (v) et son déplacement (dg), avec leur contenu fréquentiel. En étudiant les mouvements occasionnés, dans une direction horizontale donnée pour un tremblement de terre de type «valaisan» généré artificiellement, on relève par exemple que les fréquences dominantes de l'accélération sont notablement plus élevées que pour la vitesse et beaucoup plus élevées que pour le déplacement.


L ’aléa sismique dépend fortement de la situation géographique comme le montre la carte annexée [GM98]. Mais l’effet de site peut être encore plus important que la position géographique d’un ouvrage. Les paramètres caractérisant les mouvements du sol pour un séisme de magnitude donnée et pour un site donné peuvent diverger largement. Ils dépendent de nombreux paramètres, comme la distance, la direction, la profondeur et le mécanisme de la zone de rupture de la croûte terrestre (foyer), mais aussi des caractéristiques locales du sol (épaisseur des couches, vitesse des ondes de cisaillement). En comparaison avec les soubassements rocheux, les sols meubles peuvent amplifier les mouvements sismiques de manière considérable. Quant à la réponse du bâti aux mouvements du sol, elle dépend de caractéristiques importantes propres aux ouvrages (fréquences propres, type de structure porteuse, ductilité des éléments, etc.). C’est pour quoi il convient de concevoir les constructions de façon à couvrir des incertitudes et des variations considérables.

Source: Hugo Bachmann
Directives de l’OFEG – Richtlinien des BWG – Direttive dell’UFAEG

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