Rupture dynamique 3D sur des géométries de failles complexes pour étudier les aléas rupture de surface et mouvement sismique en champ proche
Laboratoire d'accueil : Bureau d'évaluation des risques sismiques pour la sûreté des installations (BERSSIN)
Date de début de thèse : Octobre 2018
Nom du doctorant : Rihab SASSI
La rupture de surface après les grands séismes est très variable et complexe. Elle représente une menace pour les infrastructures construites à proximité immédiate des failles actives. L’évaluation de l’aléa sismique pour un site situé à proximité d’une faille doit donc passer par une évaluation du risque de rupture de surface. L’évaluation de l’aléa sismique est principalement basée sur des modèles empiriques qui négligent le rôle de la source sismique. Dans ce travail, nous proposons d’étudier les caractéristiques physiques de la source pour l’évaluation de la rupture de surface. L’introduction des modèles « physics-based » dans les méthodes d’évaluation de l’aléa sismique pourrait permettre à terme de réduire les incertitudes associées à l’estimation du risque sismique à proximité des failles.
La complexité de la rupture de surface après un séisme est due à plusieurs paramètres de la physique de la rupture, telle que la géométrie de la faille, le processus de la rupture, les propriétés du milieu, etc. Dans cette étude, nous proposons de reproduire les caractéristiques de rupture de surface à travers une modélisation numérique de la rupture dynamique. L’outil numérique est un code de calcul de rupture spontanée de faille dans un demi-espace basé sur la méthode des éléments frontières.
Nous utilisons les déformations et les ruptures de surface du séisme de Baluchistan de 2013 obtenues par corrélation optique des images satellitaires pour comparer nos résultats de calcul aux observations. Nous avons étudié, dans une première étape, la propagation de la rupture sur une faille inclinée avec changement de pendage à proximité de la surface, avec ou sans failles secondaires, à travers une modélisation 2D de la rupture. La prochaine étape sera la modélisation 3D du séisme de Baluchistan afin d’étudier l’impact de l’histoire de la rupture et de la variation de la contrainte dynamique sur les modèles de rupture de surface.