Interaction sismique entre le sol et le bâti : de l'interaction sol-structure à l'interaction site-ville

摘要

Depuis 1985, plusieurs études ont été menées pour interpréter les mouvements sismiques enregistrés sur la zone lacustre de Mexico. Tandis que la plupart des modèles a permis d'expliquer les amplifications importantes provoquées par la nature sol, aucun ne propose d'explications complètement satisfaisantes pour comprendre l'allongement et les battements monochromatiques du mouvement du sol, observés sur cette zone. Une particularité commune à ces études est qu'elles ne tiennent pas compte de l'environnement urbain et des couplages pouvant exister entre le bâti et le sol: d'où l'intérêt d'étudier l'effet inertiel de la ville sur le mouvement du sol. Une expérience a d'abord été menée pour mesurer le mouvement du sol causé par la vibration d'une structure. Cette expérience a révélé qu'une partie de l'énergie de vibration de la structure était relâchée dans le sol sous forme d'ondes sismiques. Une approche semi-analytique a ensuite été développée pour reproduire le comportement du système sol-structure et le mouvement du sol provoqué par le bâtiment. Nous l'avons appliquée à une configuration urbaine réelle: la zone Roma Norte, située sur la zone lacustre de Mexico. L'analyse de l'interaction simple site-ville a montré que son effet n'était pas négligeable: elle génère un mouvement du sol du même ordre de grandeur que le mouvement sismique incident. Une étude paramétrique a montré que l'importance de l'effet site-ville dépendait de la densité urbaine, du critère de résonance et du rapport des rigidités entre le bâti et le sol. Basée sur des considérations énergétiques, une relation analytique simple a également été proposée, pour connaître la potentialité de l'interaction site- ville, surun modèle urbain quelconque. L'interaction multiple entre structures a finalement été abordée par l'utilisation de la méthode des éléments finis. Les effets cumulés des interactions simples et multiples nous confirment ainsi que la ville peut modifier la distribution de l'aléa.