Modélisation de la rupture sismique, prédiction du mouvement fort, et évaluation de l’aléa sismique : approches fondamentale et appliquée
Catherine Berge-Thierry a soutenu son HDR le 4 mai 2007 à Nice.
M. J. Virieux, Prof. à l’Univ. Nice-Sophia Antipolis, Rapporteu r
M. P.-Y. Bard, D.R. au LCPC, Rapporteur
M. J.-F. Semblat, Prof. à l’Ecole Polytech. et LCPC, Rapporteur
Mme A. Souriau, D.R. au CNRS, Obs. Midi Pyrénées, Examinatrice
M. J. Campos, Prof. à l’Univ. de Santiago du Chili, Examinateur
M. H. Modaressi, D.R. au BRGM, Examinateur
La présentation en vue de l’obtention de l’Habilitation à Diriger des Recherches est une synthèse des travaux de recherche menés depuis la fin de ma thèse de doctorat (soutenue début 1997). Il couvre les deux années de stage postdoctoral au sein du Bureau d’Evaluation des Risques Sismiques à l’Institut de Protection (BERSSIN) et de Sûreté Nucléaire (IPSN), ainsi que les sept années consécutives à mon recrutement au sein de cette même équipe en tant que sismologue, puis responsable de laboratoire.
L’ensemble des travaux présentés ainsi que le projet de recherche sont mis en perspective dans le cadre général du risque sismique, et particulièrement de l’évaluation de l’aléa sismique.
Le risque sismique résulte de la combinaison de l’aléa sismique et de la vulnérabilité aux séismes. La vulnérabilité combine elle-même la résistance des infrastructures avec l’enjeu socio-économique si ces infrastructures viennent à céder. L’aléa sismique est classiquement défini par les mouvements sismiques plausibles (exprimés au travers des accélérations ou des vitesses de sol en particulier) attendus en un site donné, sur une période de temps définie. Quel que soit le contexte réglementaire ou l’installation visée (bâtiment conventionnel, installation classée pour l’environnement, installation nucléaire), l’évaluation de l’aléa sismique nécessite :
- de localiser les sources sismiques (failles ou zones sources),
- d’en caractériser l’activité (séismes « maximaux » catalogués, taux de récurrence);
- d’évaluer le mouvement sismique auquel devra résister l’installation (en intégrant la prise en compte des effets de site).
Spécialisée dans la prédiction numérique du mouvement sismique au travers de la modélisation haute-fréquence des sources sismiques, mon entrée à l’IPSN m’a rapidement permis d’aborder la détermination de l’aléa sismique de façon plus transverse. Cette implication scientifique dans la chaîne complète de l’aléa, facilitée par la pratique de l’expertise sur les installations nucléaires, et la participation aux travaux d’évolution réglementaire (Règle Fondamentale de Sûreté pour les Installations nucléaires, du zonage sismique pour le bâtiment conventionnel, et de l’arrêté pour les I.C.P.E), m’a permis de travailler sur des approches empiriques de prédiction du mouvement fort, et d’aborder la thématique des effets de site. Les problématiques rencontrées du point de vue de l’interface entre les « fournisseurs de l’aléa sismique » et les ingénieurs des structures (quantification des incertitudes notamment), ainsi que les travaux engagés pour améliorer la sélection d’accélérogrammes utilisés pour les calculs de dimensionnement ou de vérification de la tenue des structures sont présentés.