Quelques renseignements sur les effets de site non-linéaires en utilisant des données de forage : la base de mouvements forts Kik-net au Japon.
L Bonilla, F Cotton, R Archuleta
6ème colloque national AFPS 2003, Palaiseau, France, 01 au 03 juillet
Cela fait 40 ans que la communauté du génie géotechnique reconnaît le comportement non-linéaire du sol, observé dans des essais de laboratoire. Néanmoins, ce n'est que depuis la dernière décade qu'il a été possible d'obtenir des données in situ grâce à l'installation des réseaux accélérométriques de surface couplés avec des stations installées en profondeur. Le réseau japonais Kit-net, qui comprend près de 300 stations en forage, a permis de constituer une large base de données parmi lesquelles se trouvent des événements sur une gamme étendue de magnitudes et de distances épicentrales. Environ un tiers de ces stations ont été caractérisées pour une description du sol et un profil de vitesse. Dans cette étude nous avons sélectionné tous les enregistrements depuis 1997 ayant une accélération supérieure à 0,2g. Les enregistrements proviennent de 23 stations différentes et pour lesquelles nous avons calculé la vitesse moyenne des ondes cisaillantes dans les 30 premiers mètres de profondeur. La majorité de ces stations sont situées entre 300 et 400 m/s, ce qui correspond à un sol de type C et B pour les classifications NEHRP et EC8 respectivement. En utilisant de petits événements (PGA < 0.05g), nous calculons la fonction de transfert linéaire entre la surface et la profondeur. Ensuite, nous faisons la convolution de cette fonction de transfert empirique (moyenne et limites de confiance à 95%) avec l'enregistrement en profondeur pour obtenir un accélérogramme synthétique en surface. Une comparaison directe entre les données observées et celles, synthétiques, pour différentes périodes du spectre de réponse montre que les effets non linéaires commencent autour de 0.1 g en surface. De plus, nous montrons que la relation proposée par Ni et al. (2000) pour des sols CD (rapport surface / profondeur pour différents périodes sur des données synthétiques) sur-dimensionne le degré de non-linéarité d'un facteur deux par rapport à ces observations. Ce résultat est important pour des régions ayant une sismicité modérée et où l'effet de site attendu est donc plutôt linéaire.