Le rôle du fluide dans la liquéfaction sismique : étude théorique, numérique et expérimentale
Auteur / Autrice : | Cécile Clement |
Direction : | Renaud Toussaint |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Géophysique |
Date : | Soutenance le 13/09/2016 |
Etablissement(s) : | Strasbourg |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg ; 1997-2020) |
Jury : | Président / Présidente : Gerhard Schäfer |
Examinateurs / Examinatrices : Ernesto Altshuler | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Vidal, Knut Jørgen MÅLØY |
Résumé
La liquéfaction des sols s'observe lors de forts séismes dans des zones saturées en eau et peut causer un enfoncemenl des bâtiments dans le sol. On propose ici un nouveau modèle qui explique de nombreux cas de liquéfaction incompris jusque là. Un modèle analytique de milieu granulaire a été conçu avec une sphère modélisant un bâtiment. Le milieu est soumis à une oscillation horizontale et on caractérise l'état liquéfié par l'amplitude d'enfoncement de la sphère. On suppose que la liquéfaction a lieu lorsque la secousse permet aux grains du milieu de glisser les uns sur les autres. La fenêtre d'accélération permettant ce glissement dépend de la hauteur d'eau dans le milieu, du coefficient de frottement et de la densité du matériau. Les expériences et les simulations numériques réalisées confirment nos prédictions précédentes, caractérisent la micromécanique des milieux liquéfiés, expliquent la vitesse de pénétration de la sphère et ouvrent des pistes pour l'étude des sables mouvants.