Gestion de risque sismique

Objectifs

 

Tout.e investisseur/euse, tout.e gestionnaire, tout.e assureur/euse, tout.e usager d’un ouvrage construit dans une zone à risque sismique est amené.e à se poser une question du type « Quel est le risque de voir cet ouvrage moyennement endommagé par un séisme dans les 200 prochaines années ? »

 

L’objectif de ce cours est de donner aux étudaint.es la maîtrise des concepts de base pour répondre à ce type de question.

 

Pour cela, deux aspects principaux qui seront traités dans les 2 premières parties du cours :

  • Comment caractériser et prédire la façon dont une structure s’endommage lorsqu’elle est soumise à une sollicitation sismique donnée (vulnérabilité des structures) ?

  • Comment caractériser et prédire les séismes susceptibles de se produire dans une région donnée (aléa sismique) ?

La dernière partie du cours sera consacrée à la réalisation d’un projet par équipes.

 

Les étudiants qui suivront ce cours doivent acquérir un certain nombre de compétences qui seront évaluées lors de soutenances de restitution des projets :

Évaluer l’aléa sismique

Évaluer la vulnérabilité d’une structure en zone sismique

Raisonner dans l’incertain

Communiquer le résultat d’un groupe de travail

Comprendre des documents techniques en anglais

 

La plupart des compétences acquises dans ce cours est aussi requise pour traiter des risques environnementaux autres que les séismes, par exemple les tempêtes. Ces compétences sont aussi utiles à la maîtrise de la notion de gestion des risques présente dans de nombreux aspects de la vie économique.

 

 

Pré-requis

Mécanique des structures (cours de tronc commun de l’option ACD).

Bonne maîtrise de Matlab ou de Python.

Description du cours

Volume horaire : 30 séances de 1h30 (45h)

Nombre maximum de participants : 10

Déroulement des séances : Cours classique avec support visuel ; Classes inversées où les étudiant.es utilisent des ressources mises à leur disposition pour acquérir par eux/elles-mêmes certaines notions sous l’encadrement d’un professeur ; Projet par équipes de 2 ou 3.

Evaluation du cours

Un contrôle (50% de la note finale)

Une soutenance de projet (50% de la note finale)

Concepts de l'enseignement et notions-clés abordées

 

La vulnérabilité des structures sous sollicitation sismique

  • Dynamique des systèmes linéaires à plusieurs degrés de liberté

  • Spectre de réponse

  • Dynamique des structures non linéaires

  • Concepts énergétiques et isolation sismique passive

  • Dimensionnement basé sur la performance

  • Approche probabiliste de la vulnérabilité des structures

L’aléa sismique

  • Approche probabiliste de l’aléa sismique

  • Dynamique des sols linéaires et non-linéaires

  • Interaction sol-structure

  • Risque de liquéfaction des sols

Projet

Des équipes de 2 ou 3 étudiant.es se verront donner une zone sismique et un type de structure et devront répondre à la question « Quel est le risque de voir cet structure moyennement endommagée par un séisme dans les 200 prochaines années ? »​

Professeurs

 

Dr. Fernando Lopez-Caballero :

Laboratoire MSSMat (CNRS / CentraleSupélec)

fernando.lopez-caballero@centralesupelec.fr

Pour la partie du cours sur le sol et l’interaction sol-structure.

Dr. Pierre Jehel :

Laboratoire MSSMat (CNRS / CentraleSupélec)

pierre.jehel@centralesupelec.fr

Pour la partie du cours sur les structures.

Références

[1] R.W. Clough and J. Penzien (1993) Dynamics of Structures (2nd Ed.), McGraw-Hill, New York

[2] A.K. Chopra (2016) Dynamics of Structures (5th Ed.), Prentice-Hall

[3] C. Christopoulos, A. Filiatrault (2006) Principles of passive supplemental damping and seismic isolation, IUSS Press, University of Pavia, Italy