Evaluation des aléas sismiques
Nous proposons une gamme complète de services depuis l'estimation de l'aléa sismique spécifique à un site jusqu’à l'évaluation des contraintes sismiques auxquelles sont soumises les structures.
Nous mettons l'accent sur l’optimisation de la conception afin d'offrir des solutions rentables et de permettre à nos clients de gérer au mieux le risque sismique. Pour y parvenir, nous sommes constamment à la pointe de l'ingénierie géotechnique et en sismologie appliquée et contribuons à établir les bonnes pratiques dans ce domaine.
En tant que leader mondial de l'ingénierie géotechnique, nous assistons nos clients dans le monde entier. Notre vaste expérience repose sur des projets complexes et passionnants dans les secteurs des infrastructures, du pétrole et du gaz, des énergies renouvelables, du nucléaire et de la construction verticale. Les services incluent :
- Caractérisation et modélisation des sources sismiques
- Études probabilistes d'aléas sismiques (PSHA) régionales ou spécifiques à un site
- Evaluation des mouvements du sol de référence pour la conception
- Analyses de la réponse de site et évaluation des effets de site locaux
- Évaluation de l'aléa de liquéfaction
- Évaluation des contraintes induites par la liquéfaction
- Évaluation de la stabilité sismique des pentes
- Évaluation du risque de déplacement permanent en surface lié aux failles
- Évaluations de l'interaction sol-structure (SSI)
- Conception de l'amélioration des sols pour le renforcement parasismique
Analyses d'aléa sismique
Développement de modèle sismotectonique
Nous intégrons des données géologiques, sismologiques et géodésiques pour développer un modèle sismotectonique exploitable pour un calcul PSHA spécifique à un site. Ce modèle prend en compte la localisation et la géométrie des sources sismiques, du type de faille, les distributions de magnitude et les paramètres de récurrence des séismes. Nous avons développé une approche afin d'implémenter le modèle source UCERF3 pour des applications spécifiques à un site.
Analyses probabilistes de l'aléa sismique (PSHA)
Nous pouvons effectuer un PSHA avec une gamme de logiciels différents (par exemple, EZ-FRISK, FRISK88, HAZ, OpenQuake, Crisis). Des équations spécifiques de prédiction du mouvement du sol sont sélectionnées en fonction de l'environnement sismotectonique du site. La désagrégation de l'aléa sismique est réalisée pour estimer les scénarios dominants en termes de magnitude des séismes, de distance entre la source et le site et du nombre d'écart-type des équations de prédiction du mouvement du sol. Si nécessaire les effets de directivité sont incorporés dans les analyses. Nous mettons systématiquement à jour nos logiciels pour intégrer les dernières avancées dans ce domaine et restons à la pointe de l’état de l'art.
Sélection et modification d'accélérogrammes
Nos ingénieurs développent des accélérogrammes pour la conception parasismique compatibles avec un spectre de réponse d'accélération cible en utilisant des méthodes d'ajustement spectral ou de mise à l'échelle. La sélection d'accélérogrammes est basée sur la magnitude du séisme, la distance du site à la source, les conditions du site, les mesures d'intensité de mouvement du sol, le contenu fréquentiel, les effets de directivité et la durée. Si cela est nécessaire, un déplacement statique permanent ou des effets de "fling" peuvent être incorporés. Si un ajustement spectral est effectué, nous prenons un soin particulier à préserver les caractéristiques non stationnaires des accélérogrammes originaux.
Mouvements du sol de référence pour la conception
Nous fournissons des recommandations sur les niveaux sismiques de conception pour tout type d'installation. Cela inclut les bâtiments dont la conception est régie localement par les codes du bâtiment, les installations critiques (par exemple, centrales nucléaires et barrages) régies par des exigences spécifiques et les installations où le propriétaire souhaite atteindre des niveaux de conception qui répondent à un critère de performance spécifique.
Caractérisation de site intégrée à l'aide de SIG
Nos fonctionnalités SIG incluent la caractérisation de site 3D intégrée et le développement de modèles 3D des caractéristiques du sous-sol, des outils graphiques permettant de définir les paramètres de conception, des analyses de liquéfaction, des cartes pour divers aléas géologiques, des catalogues de sismicité et des modèles de sources sismiques.
Lors du traitement de grandes quantités et de différents types de données (par exemple, géophysique, géologique, géotechnique), l’utilisation de notre plate-forme et de nos outils SIG permet une compilation, une intégration et une interprétation efficaces de toutes les données, ainsi que le développement de modèles souterrains 2D et 3D, qui peuvent être directement intégrés aux évaluations techniques ultérieures.
Analyse de la réponse du site
Des analyses de réponse du site doivent être mises en œuvre pour évaluer les mouvements du sol de référence en surface pour des sites reposant sur des sols mous à moyennement durs/denses. Cette configuration perturbe la propagation des ondes et les mouvements du sol par rapport à des sites “sol dur/au rocher”. Fugro effectue régulièrement des analyses de réponse de site linéaires et non linéaires équivalentes 1D, 2D et 3D. Si des sols liquéfiables sont présents, nous effectuons également des analyses de contrainte effective non linéaires avec des modèles appropriés. Fugro effectue les analyses de réponse de site en utilisant divers logiciels tels que DEEPSOIL, FLAC, OpenSees et SHAKE.
Évaluations de la stabilité des pentes
Nous utilisons des approches avancées pour évaluer le potentiel d'instabilité dynamique des pentes sur un site de projet. Les analyses numériques offrent un modèle de réponse alternatif raffiné, par rapport aux méthodes simplifiées souvent utilisées. Les principaux aspects du comportement du sol pris en compte par les modèles constitutifs du sol utilisés dans ces analyses sont les suivants : 1) chargement initial monotone ("backbone curve") ; et 2) comportement non linéaire contrainte-déformation sous chargement cyclique. Les modèles constitutifs sont validés par des tests de laboratoire spécifiques et des observations provenant d'expériences sur centrifugeuses issues d'études existantes. Lorsque cela est justifié, les effets de "strain-softening" sont également modélisés.
Évaluation de l'aléa liquéfaction et des contraintes induites par la liquéfaction
Nous avons développé des outils uniques basés sur SIG pour automatiser les analyses de déclenchement de l'aléa liquéfaction à l'aide de données de forage et CPT, ainsi que des méthodes de pointe les plus récentes. Ces outils permettent une interprétation visuelle de l'étendue verticale et latérale de la liquéfaction et des déformations du sol associées. Pour les structures importantes construites sur ou entourées de sol liquéfiable, nous pouvons effectuer des évaluations numériques à l'aide de modèles constitutifs du sol raffinés, correctement calibrés et comparés à des essais de cisaillement simples cycliques en laboratoire, et des tests en centrifugeuse ainsi qu'à des cas concrets. Nous évaluons les contraintes induites par la liquéfaction à l'aide de divers logiciels tels que FLAC et OpenSEES.
Évaluation d'aléa de rupture en surface
Des analyses probabilistes d'aléa de déplacement permanent de faille (PFDHA) peuvent être effectuées pour estimer les déplacements en surface permanents associés à la rupture d'une faille correspondant à un séisme de référence. Nous utilisons à la fois une analyse des observations in situ des déplacements de faille en surface générés lors des tremblements de terre et une approche de modélisations de séismes futurs utilisant le modèle sismotectonique du site. Nous effectuons également des analyses numériques en modélisant la propagation de la rupture de la faille dans le sol et en simulant les fondations soumises aux déplacements engendrés par la rupture de la faille.
Effets d'interaction sol-structure
Les effets d'interaction sol-structure (ISS) modifient à la fois la réponse du sol et celle de la structure par rapport au champ libre sous sollicitation sismique dynamique. Nous effectuons régulièrement des analyses incorporant les effets ISS afin de permettre une modélisation plus réaliste de la réponse de la structure. En fonction des besoins du projet, nous pouvons effectuer des analyses ISS découplées ou entièrement couplées à l'aide d'une variété de logiciels utilisant des méthodes d'éléments finis ou de différences finies. Les résultats peuvent inclure des comportements non linéaires de la raideur de fondation, des raideurs py et tz non linéaires dépendantes de la profondeur, des effets des sollicitations cycliques sur le frottement à la surface du pieu, la quantification pour les pieux des effets groupes, etc. Nous effectuons également des analyses SSI dynamiques entièrement couplées, simulant aussi bien la fondation que le sol environnant dans un seul modèle.
Les services complets d’ingénierie parasismique de Fugro associent une vaste gamme d’analyses et de techniques de modélisation à la pointe de la technologie pour prévoir les effets de l’activité sismique sur les fondations et les structures et pour documenter les solutions de conception et d’ingénierie géotechniques appropriées.
Les clients bénéficient de :
- Notre connaissance approfondie et notre expérience en aléa géologiques et sismiques et en ingénierie géotechnique sismique
- Services de modélisation numérique avancés pour relever les défis les plus complexes tant dans les zones sismiquement actives
- Accès à une gamme complète de services intégrés d’évaluation d'aléa sismique et des aléas induits