Le but de cette thèse est d'exploiter au mieux les résultats du traitement des données sismiques en profondeur pour réaliser une simulation géostatistique de l'impédance acoustique. La base de la prospection géophysique est la sismique réflexion, une méthode qui fournit les coefficients de réflexion des interfaces géologiques. Ces coefficients fournissent des informations sur la structure du sous-sol et permettent d'estimer les propriétés pétro-acoustiques de chacune des couches géologiques. Nous utilisons une méthode d'imagerie (la migration) qui permet d'obtenir des données sismiques migrées en profondeur, dont les variations de réflectivité selon l'angle sont conservées. L'analyse de ces variations est alors effectuée sur les panneaux Iso-X le long de trajectoires définies par la variation de la réflectivité avec l'angle d'incidence. Ces trajectoires permettent d'obtenir une première interprétation structurale (le squelette) à laquelle sont associés des attributs tels l'intercept et le gradient. Un pointé sur ces deux squelettes complémentaires permet de délimiter des couches dans lesquelles la simulation sera effectuée. Après avoir interprété sur les sections sismiques et d'autres attributs des éventuelles anomalies en hydrocarbures, nous proposons de contraindre localement la simulation géostatistique pour reproduire ces anomalies. Pour cela, nous nous servons du lien qui existe entre l'impédance acoustique et l'intercept. Nous obtenons finalement une section en impédance acoustique en profondeur, valable sur la globalité de la section étudiée, et qui tient compte des anomalies d'hydrocarbures importantes pour l'éventuelle exploration et production du réservoir.

Tandis que l'emploi des techniques de renforcement des structures s'est largement généralisé et diversifié, les méthodes de calcul et de simulation du comportement de telles structures, par nature composites, exigent encore de nombreux développements, tant sur le plan théorique (recours aux techniques d'homogénéisation), que numérique. Ainsi, dans le domaine du génie civil, une modélisation qualifiée de multiphasique a été récemment proposée pour les ouvrages en sols renforcés par inclusions linéaires continues souples (terre armée, géotextiles, etc.) ou raides (inclusions "rigides", pieux, etc.).Ce présent travail a pour but de développer une méthode de calcul rapide et fiable, à travers cette modélisation multiphasique, pour le dimensionnement vis-à-vis de sollicitations dynamiques dans le cas où l'ouvrage est renforcé par un groupe de pieux ou d'inclusions rigides, en se restreignant au cas de l'élastodynamique, c'est à dire d'un comportement élastique linéaire des différents constituants du sol renforcé. Il consiste d'une part à analyser la propagation d"ondes sismiques au sein du massif renforcé et d'autre part à mettre en oeuvre un outil numérique basé sur la méthode des éléments finis pour déterminer les fonctions d'impédance d'un sol renforcé par un réseau régulière d'inclusions vertical. D'où les effets de l'interaction sol-inclusions, ainsi de flexion et de cisaillement des inclusions sont pris en compte. / The reinforcement of structures in becoming an increasingly used technique, although the simulation and design of such structures still require many developpements both in theory (use of homogenization techniques) and numeric. Thus, in the civil engineering domains, a qualified multiphase model has been recently proposed for soil reinforced by continuous linear inclusions flexible (reinforced earth structures, geotextiles, etc. ) or stiff (rigid inclusions, piles, etc.).The present work aims to develop a fast and reliable method of calculation, through such a multiphase model, for the design with dynamic load applied on reinforced soil by a group of piles or rigid inclusions, by restricting the elastodynamic case, that is a linear elastic behavior for both constituents. It consists firstly to analyze the propagation of seismic waves in the solid reinforced and secondly to implement a fem.-based numerical code for determining the impedance functions of a reinforced soil by a regular vertical network inclusions. In this model, the interacton soil-inclusions and also the shear and flexural effects of inclusions are both taken into account.

Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse portent sur l’analyse de la vulnérabilité sismique des canalisations enterrés d’un réseau d’alimentation en eau potable (AEP). Ceci afin de disposer d’outils fiables permettant le diagnostique et le ciblage des interventions à même de réduire le risque de perte dans ce réseau en cas de tremblement de terre. Un exemple d’application des concepts développés dans cette étude porte sur la ville de Blida qui possède une infrastructure économique importante et dont le réseau constitue un échantillon représentatif des réseaux d’AEP des villes Algériennes. Ce réseau a été mis sous Système d’Information Géographique (SIG) afin de permettre une lecture aisée des différents résultats. Deux approches ont été utilisées pour appréhender ce problème de vulnérabilité, une approche statistique et une approche numérique. L’approche statistique utilise le retour d’expérience sismique comme base et a permis de d’identifier les paramètres ayant une influence sur le comportement sismique d’un tronçon de canalisation. Des coefficients de pondération ont été déterminés à partir d’analyse de données post sismique ce qui a conduit à la définition d’un indice de vulnérabilité. Ce dernier permet une classification des canalisations enterrées en fonction de leur vulnérabilité. Des courbes de vulnérabilité sont également proposées. L’approche numérique utilise le concept de macroéléments pour modéliser le comportement d’une canalisation enterrée sous sollicitation sismique en considérant l’interaction sol-conduite. Les champs proches et lointains sont considérés à travers un macroélément, de même que le comportement du joint entre deux tronçons. Une stratégie de calcul a été élaborée et testée sur un exemple de conduite. Les résultats obtenus décrivent le comportement réel des tuyauteries lors d’un tremblement de terre. Ils permettent d’affiner les coefficients de l’approche statistique et les calculs pourront être utilisés pour construire les courbes de vulnérabilité / Within this work, seismic vulnerability of buried pipelines is investigated. This is to provide reliable tools allowing the diagnosis and the targeting of interventions that can reduce the risk of loss in the water network in case of an earthquake. A case study focused on the city of Blida is analyzed in order to apply the developed concepts herein. Blida has a large economic infrastructure and its water network is a representative sample of the water supply systems of Algerian cities. This network was put under a Geographic Information System (GIS) to allow easy interpretation of the different results. Two approaches were used to study this vulnerability problem, a statistical method and a numerical method. Thestatistical approach uses the seismic feedback experiences as a basis to identify the parameters that have an influence on the seismic behavior of a pipe. Weighting factors are determined too, allowing the definition of a vulnerability index. This one enables the classification of buried pipelines according their vulnerability. Vulnerability curves are also proposed. The numerical approach uses the concept of macro element to model the behavior of a buried pipeline under seismic solicitation taking into account the soil structure interaction. Far field and near field are considered through the use of a maco element, another macoelement is developed for the joint between two pipes. A computational strategy is developed and tested on a sample. The results describe the behavior of pipes during an earthquake. They allow a refinement of the statistical approach coefficients and the methodology can be used to build vulnerability curves.

Nous nous intéressons à l'application de la méthode de Galerkine discontinue avec pénalité intérieure (IPDGM) pour la migration terrestre par équations d'ondes. Il s'agit d'utiliser la propagation d'ondes sismiques pour produire des images du sous-sol et notre contribution se situe au niveau de la résolution du problème direct que nous proposons de faire par une méthode d'éléments finis s'appuyant sur des tétraèdres. Cette méthode est particulièrement bien adaptée pour la migration terrestre où il est nécessaire de prendre en compte la topographie du site qui est de plus en plus souvent accidentée. Tout d'abord, nous analysons les performances de la méthode d'éléments finis que nous avons choisie et concluons qu'elle surpasse les méthodes de différences finies classiquement utilisées pour la Reverse Time Migration (RTM) et qu'elle est aussi performante en terme de précision que la méthode d'élément spectraux qui est la méthode d'éléments finis la plus populaire en géophysique. Nous justifions ensuite notre choix en montrant qu'on peut imager des régions complexes en utilisant notamment des données synthétiques générées avec un autre code que le code IPDGFem développé durant la thèse. Pour finir, nous nous intéressons à la technique de pas de temps locaux qui permet d'adapter le pas de temps de la méthode à la taille des mailles utilisées et proposons une nouvelle discrétisation temporelle qui permet de combiner des ordres différents en temps et en espace. Les premiers résultats obtenus en 1D sont très intéressants et encourageants et le 2D est en cours de développement.

Certaines études séismiques du manteau supérieur, menées sous le Bouclier Canadien, indiquent la présence d'anomalies de faible vitesse à l'intérieur de la lithosphère de la région. Le manque de couverture vers l'est et le sud-ouest empêchait auparavant la conscription de la géométrie 3D de ces anomalies. L'ajout de plusieurs stations au Québec et aux États-Unis permet une nouvelle analyse des structures de vitesse séismique par l'utilisation de la tomographie des ondes P. Ce nouveau réseau couvre un territoire d'environ 1750 par 1550 kilomètres répartis sur trois provinces géologiques soit, le Supérieur, le Grenville et les Appalaches. De cette manière, il a été possible de mieux comprendre la complexité mantellique de l'est de l'Amérique du Nord. Les temps d'arrivée relatifs des ondes P furent calculés par la méthode de corrélation croisée à canaux multiples de VanDecar et Crosson (1990). Les structures de vitesse séismique furent ensuite déterminées à partir d'une inversion tomographique des temps d'arrivée résiduels relatifs selon la méthode de VanDecar (1991). L'analyse du modèle résultant montre la présence de caractéristiques lithosphériques semblables entre les provinces du Supérieur et de Grenville, toutes deux d'âge précambrien. Elle montre également une lithosphère beaucoup plus mince sous la Province des Appalaches, d'âge paléozoïque. De plus, l'asthénosphère située sous cette dernière a une vitesse moyenne beaucoup plus faible que celle située sous la lithosphère précambrienne. Cela est peut-être dû à la déshydratation d'une plaque en subduction. La délimitation d'un corridor de faible vitesse positionne assez bien l'emplacement des provinces ignées associées au passage du point chaud Great Meteor. Il est également possible d'observer des traces de plaques en subduction à deux endroits. La première plaque se trouve dans la lithosphère sous la Province d'Opatica et semble reliée au processus d'accrétion de la Province du Supérieur. La seconde, quant à elle, se trouve dans le manteau inférieur et pourrait constituer la plaque Farallon, en subduction à partir de la marge ouest du continent. Enfin, cette étude a permis d'affirmer l'importance de deux processus ayant contribué au remodelage du manteau sous l'est de l'Amérique du Nord soit, la subduction et l'interaction de la lithosphère continentale avec un point chaud. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tomographie, séismologie, modélisation, manteau, Amérique du Nord

Th. doct.--Sci. de la terre et de l'eau--Montpellier 2, 2001. / Mention parallèle de titre ou de responsabilité : [@Contribution à l'étude de la terminaison ouest de la subduction des Ryukyus au niveau de la collision active arc-continent à Taiwan] : apports de la sismique réflexion et de la relocalisation hypocentrale. Bibliogr. p. 271-279. Résumés en français et en anglais.

Thèse de doctorat : Géosciences : INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Géosciences : INPL : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Géographie et Sciences de la Terre et de l'Univers : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 15 p.

Une des évolutions récentes de la conception parasismique des ponts est la prise en compte de la performance des ouvrages durant les tremblements de terre, et de lier cette performance à des objectifs opérationnels et économiques. Ainsi, les propriétaires d’ouvrages peuvent choisir a priori les performances attendues pour un ouvrage en fonction de leur besoin en cas d’un tremblement de terre (service complet maintenu, service limité, pas de service) et optimiser ce niveau pour un coût total sur la durée de vie de l’ouvrage et un service postsismique suffisant. Une partie importante du travail de recherche porte donc en ce moment sur la détermination de la performance des ouvrages sous charges sismiques. Cela permet de mieux optimiser les coûts de construction et totaux sur la durée de vie de l’ouvrage, ainsi que d’assurer une fonctionnalité suffisante lors d'un tremblement de terre. Toutefois, les règles de conception parasismique selon le Code canadien sur le calcul des ponts routiers (CCCPR) reposent en grande partie sur des principes de conception basés sur la force. Même si un ensemble de critères de performance (objectifs de rendement) sont spécifiés pour différentes périodes de récurrence sismique, il n’existe aucune obligation explicite quant à l’atteinte de ces objectifs de performance multiples pour les ponts. De plus, selon [Sheikh et Legeron, 2010], les règles de conception actuelles du Code canadien sur le calcul des ponts routiers ne garantissent pas nécessairement la rencontre des critères de performance futurs des ponts. L’objet de ce projet est de mettre en place des méthodes de conception adaptées aux ouvrages simples dans le cadre d'une approche performantielle. Pour cela, le formalisme existant dans le code canadien des ponts S6-06 est utilisé. Les coefficients de modification de réponse et la demande en ductilité en fonction des différents types d'ouvrages sont alors évalués. Des cas types de ponts simples de deux travées en variant les paramètres tels que la hauteur des piles, leurs dimensions en plan, le taux d'armature longitudinal, le poids du tablier, le type de sismicité (est ou ouest du Canada) et de condition de sol sont étudiés. Pour ces différents cas, le calcul de la réponse par la méthode statique non linéaire et dynamique non linéaire sont effectuées et la performance de ces ponts sous charge scénario sismique est prédite. En fonction des résultats, des diagrammes montrant l’évolution du coefficient de modification de réponse et le besoin en ductilité sont déterminés. Finalement, des recommandations pour l’atteinte d'une performance sismique optimale sont fournies.