Simulation du mouvement fort via la technique ARMA : applications au comportement non linéaire des sols de fondations

Abstract

L’analyse du mouvement sismique en fonction du temps nécessite plusieurs enregistrements du mouvement sismique afin d’assurer une couverture convenable du problème. Dans cette étude une méthode de simulation a été développée qui consiste à identifier les séismes mesurés par les modèles ARMA, puis générer les séismes artificiels, en se basant sur l’hypothèse qu’un séisme observé est une réalisation parmi un ensemble de processus qui peuvent être générés par des processus stochastiques caractérisé par un modèle ARMA. L’interaction dynamique sol-structure a été largement explorée en supposant le comportement linéaire du sol. Néanmoins, pour des séismes d’intensité modérée, la contrainte de cisaillement maximale peut facilement atteindre la limite élastique du sol. Du point de vue de l’interaction sol-structure, les effets non linéaires peuvent modifier la rigidité du sol à la base de la structure ainsi que la quantité d’énergie dissipée dans le sol. En conséquence, l'ignorance des caractéristiques non linéaires du sol dans l’interaction dynamique sol-structure (IDSS) peut conduire à des prédictions erronées de la réponse de la structure. Le but de ce travail est d’examiner l’effet de la non linéarité du sol sur l’interaction dynamique sol-structure. La comparaison entre le calcul linéaire et le calcul non-linéaire (la loi hyperbolique) d'un modèle sol-fondation soumis à des vibrations verticales confirme que, dans un problème d'interaction dynamique sol-structure, le sol a un comportement fortement non-linéaire dans la zone située à proximité de la structure. Ce comportement non-linéaire du sol provoque l'enfoncement de la fondation dans le sol qui ne peut être calculé qu'à partir d'une loi non-linéaire. Un calcul linéaire du modèle sol-fondation soumis à des vibrations horizontales peut nous fournir des résultats intéressants. Néanmoins, certains phénomènes provenant du comportement non-linéaire des sols ne peuvent pas être interprétés par un calcul linéaire. Un calcul non-linéaire peut donner des résultats plus satisfaisants.