De la caractérisation du mouvement sismique associé à des séismes historiques. Etude de Sant’Agata del Mugello en associant archéologie de la construction, génie sismique et sismologie.
Thèse: La déformation accumulée pendant plusieurs centaines (milliers) d’années dans les zones de failles est brusquementrelâchée en seulement quelques secondes lorsqu’un séisme se produit. L’étude des séismes anciens à travers dif-férentes échelles de temps est d’une importance capitale pour améliorer l’évaluation de l’aléa sismique. Au cours desdernières décennies des approches, telles que la sismologie historique, l’archéosismologie et la paléosismologie ontété développées pour chercher diverses sources d’informations. Parmi elles, les bâtiments historiques, tels des "sis-momètres de pierre" peuvent être utilisés pour témoigner de cette sismicité passée qu’ils ont enregistrée dans leursmurs sous forme de dégâts ou de réparations. Je propose une méthodologie innovante reliant l’archéologie de la con-struction, la sismologie et le génie sismique afin de démontrer que la caractérisation archéologique des réparationspost-sismiques sur les bâtiments historiques peut permettre de déduire les principales caractéristiques du mouvementsismique. Cette méthodologie est développée autour du cas de l’église médiévale de Sant’Agata del Mugello, un siteexceptionnel dont les dommages et les réparations induits par les séismes sont décrits par de nombreuses sourceshistoriques. Le site est situé dans le bassin du Mugello (Apennin central, Italie, Toscane), caractérisé par une sismicitémodérée. Les plus grands événements connus se sont produits en 1542 (Mw∼6) et 1919 (Mw∼6.3). Nous commençonspar retracer l’histoire sismique de l’église en combinant une analyse stratigraphique du bâtiment avec une étude appro-fondie des textes historiques. Un modèle de CAO est conçu à partir d’un relevé géométrique issu d’une campagne descanner laser. Un modèle de CAO de l’église avant et après chaque séisme historique est ensuite extrapolé à partir dumodèle de l’église actuelle et de son histoire constructive. Un code de maillage ad hoc a été développé pour générerun maillage aux éléments finis à partir du modèle de CAO. Deux campagnes de vibrations ambiantes ont été menéesdans l’église de Sant’Agata. 8 modes de vibration (fréquence propre, déformée modale et amortissement) sont estimés.Un processus d’optimisation des paramètres modaux, permet de calibrer le modèle numérique de l’église dans sa partielinéaire. Un modèle d’endommagement continu est utilisé pour identifier la limite du modèle linéaire de l’église. Je meconcentre ensuite sur l’étude du séisme historique de 1919 qui n’a pas causé de dommages. Une collection de mouve-ments sismiques compatibles avec le contexte sismotectonique est sélectionnée, corrigée et est utilisée pour solliciter lemodèle numérique linéaire calibré de l’église. Je présente des résultats préliminaires pour discuter des caractéristiquesdu mouvement sismique associé au séisme historique de 1919.
Mots-clés
- Sant’Agata del Mugello
- Archéologie de la construction
- Analyse modale opérationnelle
- Méthode des éléments finis calibration de modèle
- Modèle d’endommagement continu
- Analyse dynamique linéaire
- Mouvement sismique historique
- Apennins
Organisme(s) de délivrance
- Ecole Normale Supérieure (ENS), Paris, FRA.
Date de soutenance
- 09/02/2021
Directeur(s) de thèse
- Hélène Lyon-Caen
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Version
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