Analyse 4G de la réponse sismique du Grand Beyrouth et des impacts sur le bâtiments.

4G analysis of the seismic response of Greater Beirut and the impacts on buildings.

• Auteur / Autrice : Marwa Safa
• Direction : Etienne Bertrand, Marleine Brax
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'Univers et Environnement
• Date : Inscription en doctorat le 14/09/2021
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel en cotutelle avec Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SRO - Sols, roches et ouvrages géotechniques

Mots clés

Mots clés libres

Risque sismique

Prévision

Mouvements sismiques

Beyrouth

Seismic Risk

Assesment

Ground motion

Beirut

Résumé

L'estimation des mouvements sismiques à l'échelle locale est essentielle pour la prévention du risque. En effet, les conditions locales (géologique, géotechnique et topographique) peuvent générer des amplifications du mouvement en surface à des fréquences spécifiques, appelées effets de site, associées à une forte variabilité spatiale. Malgré de nombreux travaux, les effets de la topographie ne sont pas encore complètement compris, d'autant qu'il est difficile de dissocier dans les enregistrements les effets lithologiques et topographiques. La plupart des travaux de recherche menés reposent principalement sur des simulations numériques et ont permis d'apporter des résultats concernant le rôle de la topographie, des caractéristiques sismiques des matériaux et du contenu fréquentiel du signal sismique sur l'amplification du signal sismique, mais dans des configurations topographiques de pente relativement simple. Si les résultats de ces simulations numériques sont en accord avec les observations de terrain, du moins d'un point de vue qualitatif, il manque encore de travaux de recherche qui permettent de comparer quantitativement les résultats de ce type de simulations numériques avec des mesures réelles. De telles mesures déjà disponibles sur le Mont Liban pourraient être valorisées et comparées avec des résultats de simulations numériques. L'objectif serait d'une part de vérifier la validité des simulations et de comparer les résultats avec des approches simplifiées faciles à mettre en oeuvre dans le cadre d'études géotechniques. Par ailleurs, certains types de sols, saturés en eaux, perdent leur résistance lorsqu'ils sont soumis à une sollicitation vibratoire. Ils perdent leur capacité portante, déséquilibrant les structures bâties sur ces sols et détruisant les réseaux d'infrastructure. L'estimation du risque liquéfaction repose sur l'analyse de données géotechniques fines qui permet d'évaluer la susceptibilité d'un sol à ce phénomène. Enfin, une étude sera faite pour estimer l'impact de la variabilité des paramètres géotechniques sur les endommagements des bâtiments de Beyrouth.

The estimation of seismic movements at the local scale is essential for risk prevention. Indeed, local conditions (geological, geotechnical and topographical) can generate amplifications of surface motion at specific frequencies, called site effects, associated with high spatial variability. Despite much work, the effects of topography are not yet fully understood, especially since it is difficult to dissociate in the records the lithological and topographic effects. Most of the research carried out is based mainly on numerical simulations and has made it possible to provide results concerning the role of topography, the seismic characteristics of materials and the frequency content of the seismic signal on the amplification of these signals, but in relatively simple slope topographic configurations. If the results of these numerical simulations are in agreement with the field observations, at least from a qualitative point of view, there is still a lack of research that allows a quantitative comparison of the results of this type of digital simulations with actual measurements. Such measurements already available in Mount Lebanon could be valued and compared with the results of numerical simulations. The objective would be on the one hand to check the validity of the simulations and to compare the results with simplified approaches easy to implement for geotechnical studies. In addition, certain types of soils, saturated with water, lose their resistance when subjected to vibratory solicitation. They lose their load-bearing capacity, which results in unbalancing the structures built on these soils and destroying infrastructure networks. The liquefaction risk estimate is based on the analysis of fine geotechnical data which makes it possible to assess the susceptibility of a soil to this phenomenon. Finally, a study will be done to estimate the impact of the variability of the parameters geotechnical studies on damage to buildings in Beirut.