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Theses Year : 2007

Numerical modeling for seismic site effects in sedimentary basins and influences of nonlinear soil behavior

Modélisation des effets de site sismiques dans les bassins sédimentaires et influence des non-linéarités de comportement des sols

Nicolas Delepine
  • Function : Author

Abstract

This work deals with the local response of sedimentary basins to weak and strong seismic waves, using numerical modeling. At low strain level, 2D/3D theoretical basins are used for linear site effects studies : in the case of 3D symetrical basin, existance conditions of «3D resonance» are given, function of geometrical and rheological parameters. ln 2D case, seismic response of two alpine valleys are modelised : the results are consistent with observed phenomena. At large strain level, the 3D formulation of a viscolelastic nonlinear model is suggested. Its implementation in a 1 D code using finite element method can be applied to a real case (Kushiro earthquake, 1993). Results obtained are compared to those of other models and to a real surface record.
linéarités de comportement des sols Cette thèse traite de la réponse locale de bassins sédimentaires à des mouvements sismiques faible et fort en utilisant la modélisation numérique (SEM et FEM). A faible niveau de distorsion, des configurations théoriques 3D et 2D sont prises en compte pour l'étude des effets de site linéaires: dans le cas de bassins 3D à symétrie de révolution, on identifie les conditions d'existence de la «résonance 3D» en fonction des paramètres géométriques et rhéologiques. Dans le cas 2D, la réponse sismique de deux vallées alpines est modélisée: les résultats sont cohérents avec les phénomènes observés dans la réalité. A fort niveau de distorsion, la formulation théorique 3D d'un modèle viscoélastique non linéaire (VNL) est proposée. Son implémentation par la méthode des éléments finis dans le cas 1 D permet de l'appliquer à un cas réel (Kushiro, 1993). Les résultats obtenus sont comparés à ceux d'autres modèles (linéaire équivalent et élastoplastique) et à l'enregistrement réel de surface.
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Dates and versions

pastel-00003827 , version 1 (17-06-2008)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00003827 , version 1

Cite

Nicolas Delepine. Numerical modeling for seismic site effects in sedimentary basins and influences of nonlinear soil behavior. Sciences of the Universe [physics]. Ecole des Ponts ParisTech, 2007. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00003827⟩
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