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RESSOURCES PARASISMIQUE
ACADEMIE DE BORDEAUX
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INTRODUCTION
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Rappel sur les principaux séismes de ces dernières années :
• Gujarat (2001) M = 7.7 : 20 000 morts
• Algérie (2003) M = 6.8 : 2300 morts
• Iran (2003) M = 6.3 : 26 000 morts
• Maroc (24 février 2004) M = 6.3 : 500 morts
• Indonésie (26 décembre 2004) M = 9 : 110 200 morts
• Pakistan (8 octobre 2005) M = 7.6 : 86 000 morts
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LES SEISMES
1 – Phénomène physique1.1 – Tectonique des plaques1.2 – Mouvements relatifs des plaques1.3 – Classement des séismes
2 – Caractérisation des séismes2.1 – Mécanisme de rupture2.2 – Évaluation des séismes2.3 – Les ondes sismiques
3 – Effets engendrés par le séisme3.1 – Effets directs3.2 – Effets induits
4 – Aléas sismiques4.1 – Définition4.2 – Évaluation de l’aléa4.3 – Activité sismique en France
5 – Réglementation
5
1 –1 – Phénomène physiquePhénomène physique1.1 – Tectonique des plaques :1.1 – Tectonique des plaques :
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7
1.2 – 1.2 – Mouvements relatifs des Mouvements relatifs des plaquesplaques
a) Phénomène de convergence :Ce phénomène résulte de mouvements de
rapprochement de plaques (convergence).
convergence de 2 plaques océaniques
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convergence d’une plaque océanique et d’une plaque continentale
convergence de 2 plaques continentales
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b) Phénomènes de divergence ou convection :
Ils résultent de mouvements d'écartement des plaques (divergence).
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c) Phénomènes de coulissage :Ils résultent de mouvements de glissements
horizontal ou vertical des plaques (coulissage).
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Photos du séisme Photos du séisme de LA en 1994de LA en 1994
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d)En résumé ou pour conclure :
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1.3 – Classement des séismes1.3 – Classement des séismes
Mécanisme au foyer
Séismes naturels Séismes artificiels séismes induits par l'activité humaine
Jeu d'une faille
séismes tectoniques :· rupture soudaine des roches
· mise en eau d'un grand barrage
· exploitation de gaz, etc
Explosion
séismes volcaniques :· fracturation des roches due à
l'intrusion de magma · dégazage, oscillation propre du
réservoir
· tirs d'exploration sismique
· tirs de mines et carrières · essais nucléaires
souterrains
Implosion
séismes d'effondrement :· effondrement de cavités dans le
gypse ou le calcaire · effondrement lié à un grand
glissement de terrain
· effondrements d'anciennes mines
Mécanisme au foyer
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2.1 – Mécanisme de rupture :2.1 – Mécanisme de rupture :
Genèse d’un séisme sur une faille : 3 étapes :
– Accumulation contraintes– Déclenchement rupture >
seuil résistance roches– Arrêt rupture sismique
(quelques secondes + tard)
Cycle sismique d’une faille : Succession de périodes :
– Accumulation de contrainte– Ruptures brutales sur la faille
2 – Caractérisation des 2 – Caractérisation des séismesséismes
Avant le
séisme
Après le
séisme
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• Phénomène : mouvements des plaques accumulation de
contraintes accumulation d’énergie
chute de contraintes rupture brutale sur plan de faille libération d’énergie
(chaleur et émission d’ondes élastiques)• Conséquence : + la surface de rupture et le déplacement sont
importants + la quantité d’énergie libérée est grande
• Conclusion : Puissance d’un séisme quantité d’énergie libérée
Magnitude
Séisme = libération d’énergie
Remarque : Conséquence d’un séisme
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2.2 – Évaluation des séismes2.2 – Évaluation des séismes
20
QUAND ON PASSE D ’UN DEGRE A L ’AUTRE,
ON MULTIPLIE L ’ENERGIE PAR 31.6,
SOIT 1000 POUR 2 DEGRES
MARTINIQUE 1999
MARTINIQUE 1839 GUADELOUPE 1843
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= appréciation des dégâts
22
Distinction entre magnitude et intensité
Magnitude = Magnitude = 66
Magnitude = Magnitude = 88
Intensité = IXIntensité = IXIntensité Intensité = VII= VII
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2.3 – Les ondes sismiques2.3 – Les ondes sismiques
• Ondes PVitesse = 4 à 6 km/s (croûte)
• Ondes SVitesse = 60% de celle des ondes P
Propagation des ondes
a)Les ondes de volume :
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b)Les ondes de surface :
Moins rapide
Amplitude plus grande
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3 – Effets3 – Effets engendrés par les engendrés par les séismes :séismes :
Pas fonction de la magnitude
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3.1 – Effets directs : Jeu des failles3.1 – Effets directs : Jeu des failles
a) Décrochement vertical ethorizontal (séisme de LomaPrieta, Californie, 17 octobre1989)
b) Décrochement horizontalde 3 m qui, par chance, s'estproduit à côté de laconstruction (séisme d'Izmit,Turquie, 17 avril 1999)
3 m
La faille débouche en surface
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Le passage des ondes sismiques
Séisme de CHI-CHI, Taiwán, 1999
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3.1 – Effets directs : Effets de site3.1 – Effets directs : Effets de site
29
Effet de site topographique
séisme de Lambesc (1909)Rognes, France
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3.2 – Effets induits3.2 – Effets induits
Turquie (1999)
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Liquéfaction d’une parcelle de sol non traité (Séisme de Kobe, 1995)
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Immeuble enfoncé dans le sol après liquéfaction de ce dernier (séisme de
Caracas, Vénézuela, 1967)
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ADAPAZARI - M 7,4
TURQUIE (1999)
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Mouvement de Terrain de Las Colinas - séisme d’El Salvador, 2001
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Niigata M 6,8
JAPON (2007)
(So
urc
e :
F
. D
e M
art
in,
BR
GM
)
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Tsunami
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Pendant un séisme, les constructions subissent des oscillations :
- horizontales, - verticales - et en torsion,
Ces oscillations génèrent des efforts de flexion et de cisaillement dans les éléments constructifs.
4 – Effets4 – Effets sur les constructions sur les constructions ::
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39
SEISME DE KOBE (1995)
Il faut réduire le risque Il faut réduire le risque sismiquesismique
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5 – Aléa sismique :5 – Aléa sismique :5.1 – Définition5.1 – Définition
Risque majeur :Risque majeur : ENJEUX ENJEUX
• Humains
• Économiques
• Environnementaux
Évènement sismique potentiellement dangereux
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"La définition que je donne du risque majeur, c'est la menace sur l'homme et son environnement direct, sur ses installations, la menace dont la gravité est telle que la société se trouve absolument dépassée par l'immensité du désastre."
Haroun TAZIEFF
Risque majeur : Probabilité de pertes
En biens
En activités économiques
En vies humaines
42
Ne pas confondre Aléa Sismique et Risque Sismique
43
Le risque sismique dépend de :
L’occurrence des séismes
ou aléa sismique
La vulnérabilité des constructions
ou enjeuAléa: probabilité qu’au cours du temps, une secousse atteigne ou dépasse une certaine intensité
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5.2 – Évaluation de l’aléa5.2 – Évaluation de l’aléa
Carte de la sismicité historique(d’après BRGM)
• sources historiques
• surveillance instrumentale
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Aléa sismique régionalDegrés de l'intensité
épicentrale
4 (secousse modérée)5 (secousse forte)6 (dommages légers)7 (dommages prononcés)8 (dégâts massifs)9 (destructions de nombreuse
s constructions)
Epicentres dans une fenêtre de 40 km
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Aléa sismique local Micro-zonage sismique de Fort de France
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5.3 – Aléa 5.3 – Aléa sismique de sismique de la France :la France :
Carte de zonage sismique 1991
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Nouvelle carte d’aléa sismique
2005
Aléa Mouvement du sol
très faible
Faible
Modéré
Moyen
Fort
Accélération < 0,7 m/s²
0,7 m/s² ≤accélération <1,1 m/s²
1,1 m/s² ≤accélération<1,6 m/s²
1,6 m/s² ≤accélération<3m/s²
Accélération ≥3m/s²
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6 – Réglementation6 – Réglementation
6-1 Réglementation en vigueur6-1 Réglementation en vigueur
● Loi n°87-565 du 22 juillet 1987
● Décret n°91-461 du 14 mai 1991
● Arrêté du 29 mai 1997
● Arrêté du 10 mai 1993
● Loi n°95-101 du 02 février 1995
● Décret n°95-1089 du 05 octobre 1995
6-2 Réglementation à venir6-2 Réglementation à venir
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6.1 – Réglementation en vigueur 6.1 – Réglementation en vigueur ::
• Loi N°87-565 du 22 juillet 1987 : Prévention des risques majeurs, droit du citoyen à l’information
- Organisation de la sécurité civile
- Protection contre l’incendie- Prévention des risques
majeurs
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• Décret N°91-461 du 14 mai 1991 :
Définit le zonage sismique de la France en 5 zones
Distingue 2 catégories d’ouvrage :– les ORN (Ouvrage à Risque Normal)
=> Définition 4 classes bâtiments (A, B, C et D)
=> Sauvegarde des vies humaines mais pas protection intrinsèque des bâtiments
– les ORS (Ouvrage à risque Spécial)
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Contexte réglementaire
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• Arrêté du 29 mai 1997 : ORN
– Définit les niveaux d’accélération à retenir pour les classes A, B C et D selon chaque zone de sismicité
– Rend applicable les PS92• à tous les bâtiments neufs• aux bâtiments existants (si additions par
juxtaposition de locaux, surélévation, création d’un niveau intermédiaire, etc …)
– Pour maisons individuelles : appliquer PS 92 ou PS-MI 89/92
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Logigramme réglementaire / ORN
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Définition des classes d’ouvrages ORN
Classe A
Classe A
bâtiments avec activité humaine sans séjour de longue durée
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Définition des classes d’ouvrages ORN
Classe B
Classe B
habitations individuelles
établissements recevant du public de catégories 4 et 5
bâtiments de hauteur inférieure ou égale à 28 m
bâtiments d'habitation collective
bâtiments à usage de bureau ne recevant pas de public, et pouvant accueillir
un maximum de 300 personnes
bâtiments destinés à usage industriel, et pouvant
accueillir un maximum de 300 personnes
bâtiments abritant les parcs de stationnements ouverts
au public
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Définition des classes d’ouvrages ORN
Classe C
Classe C
établissements recevant du public de catégories
1, 2 et 3
bâtiments de hauteur supérieure à 28 m
bâtiments d'habitation collective
bâtiments à usage de bureau
Bâtiments pouvant accueillir simultanément plus de 300 personnes
bâtiments des centres de production collective
d'énergie
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Définition des classes d’ouvrages ORN
Classe D
Classe D
bâtiments dont la protection est primordiale pour la sécurité civile, la défense nationale et le
maintien de l'ordre public
bâtiments abritant les moyens de secours
opérationnels
bâtiments contribuant au maintien des
communications
centres principaux des réseaux de
télécommunications ouverts au public
centres de diffusion et de réception de l'information
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• Arrêté du 10 mai 1993 : ORS
• Loi n°95-101 du 2 février 1995 et décret d ’application n°95-1089 du 5 octobre 1995 :
– Renforce la loi de 1987
– Prévoit au niveau communal la mise en place des Plans de Prévention des risques prévisibles (PPR)
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Les Plans de Prévention des Risques (naturels prévisibles)
PPR
Objectifs : • Mesures constructives
(projets nouveaux)
• Affichage du risque
• Mesures sur biens existants
• Mesures de prévention, protection et sauvegarde
Non traité par la réglementation nationale (décret 1991 et arrêté 1997)
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6.2 – Réglementation à venir :6.2 – Réglementation à venir :
• Révision du zonage sismique : nouvelle carte d’aléa sismique de 2005
• Changement des règles de la construction parasismique : PS 92 remplacée par EC8
• Respect de la réglementation : pénal en cas de non-respect de la réglementation et attestations parasismiques
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ALÉA SISMIQUE
DE LA FRANCE
Zonage réglementaire (décret 14 mai
1991)
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Sortie prévue début 2008
Augmentation du nombre de territoires concernés : passage de 5000 à 20000 communes
Changement de l’entité administrative de référence
- La COMMUNE plutôt que le canton - Possibilité d’avoir différentes zones de sismicité dans une même communauté d’agglomérations
Révision du zonage sismique réglementaire de la France
État d’avancement et pistes d’évolution
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Extension très importante de la zone de faible sismicité (ex Ia) sur laquelle seraient rendues obligatoires les normes EC8 uniquement pour les bâtiments de classe C, D
Modification importante en Loire / Poitou-Charentes : Région dont une grande zone serait maintenant soumise aux normes parasismiques pour l'ensemble des bâtiments,
Apparition d'une zone sismique dans le Nord,
Augmentation du niveau de sismicité de la zone allant de Chamonix à Grenoble, qui passe d'une zone Ib (donc pas la zone de sismicité la plus importante du territoire métropolitain) à la zone 4 (sismicité la plus importante de métropole dans le nouveau zonage).
Principales modifications
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•Processus d’harmonisation des règles de construction à l’échelle européenne
•L’Eurocode 8 s’accompagne de la redéfinition de certaines notions telles que :
- les catégories d’ouvrages,- les catégories de sols,- les spectres élastiques…
•obligation d’application en 2010 de l’Eurocode 8 relatif à la construction parasismique avec une phase transitoire permettant d’utiliser les règles PS 92 jusqu’au 1er janvier 2010.
Des Des règles PS 92 vers l’Eurocode 8
4.54.03.5 III
3.53.0 2.5 II
2.52.01.5 Ib
2.01.51.0 Ia
Classe DClasse CClasse BZone
Ancien zonage Période transitoire
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Règles générales, actions sismiques et règles
pour les bâtiments
Ponts
Évaluation et renforcement des bâtiments
Silos, réservoirs et canalisations
Fondations, ouvrages de soutènement et
aspects géotechniques
Tours, mâts et cheminées
Six volets dans l’Eurocode 8
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•Objectifs (EN 1998-1/ 1.1.1) :- protéger les vies humaines
- limiter les dégâts - garantir l’opérationnalité des structures
importantes pour la protection civile
•Application / zonage probabiliste
• règles simples / maisons individuelles et « bâti courant »
les classes A, B, C et D deviennent I, II, III, IV
la classe III inclut les établissements scolaires
accélération de calcul dépendante de l’accélération de référence au niveau du sol (carte de zonage ou micro-zonage) et de la catégorie d’importance des bâtiments
annexe sur les amortisseurs parasismiques…
Éléments relatifs à l’Eurocode 8