Les aspérités géométriques d'un plan de faille contrôlent en partie toutes les étapes de la rupture sismique, depuis sa nucléation jusqu'à l'arrêt du séisme. L'objectif de ce travail est de caractériser la morphologie des surfaces de faille sur la large gamme d'échelles spatiales impliquées dans les tremblements de terre, puis d'explorer son influence sur l'organisation spatiale du glissement et des contraintes. L'approche utilisée inclue des observations de terrain couplées à une étude numérique et théorique. La combinaison de méthodes récentes de mesures topographiques (LiDAR, rugosimètre laser, interféromètre à lumière blanche), qui couvrent des gammes d'échelles spatiales complémentaires, permet de proposer un modèle géométrique cohérent de cinq zones de failles étudiées (Alpes françaises, Apennins, Turquie, Californie, Nevada). La rugosité des surfaces de failles montre des propriétés de dépendance d'échelle, et plus précisément suit un régime auto-affine anisotrope (l'exposant de rugosité est Hpara = 0.6 dans la direction du glissement et Hperp = 0.8 dans la direction perpendiculaire) depuis la centaine de micromètres jusqu'à plusieurs dizaines de mètres. En complément, l'analyse de la rugosité des ruptures de surface de huit tremblements de terre continentaux majeurs montre qu'un unique régime auto-affine anisotropique et sans longueur caractéristique est maintenu jusqu'à l'épaisseur de la croute sismogénique. Cette description de la géométrie des surfaces de failles et des traces de ruptures, est indépendante du contexte géologique. Plus particulièrement, cette étude met en avant que dès lors qu'un glissement cumulé métrique est atteint sur une faille, la complexité géométrique des portions actives des zones de failles est maintenue quel que soit le déplacement supplémentaire accommodé. Finalement, motivé par des observations de terrain, il est proposé que le processus dominant à l'origine de la rugosité des surfaces de failles puisse être l'interaction mécanique et la coalescence de segments multi-échelles. Deux conséquences émergent de cet état de rugosité. Les distributions spatiales du champ de glissement d'une part et du champ des contraintes lors d'un tremblement de terre d'autre part peuvent être expliquées par la présence de deux interfaces rugueuses auto-affines pressées élastiquement et cisaillées. Notamment, en utilisant un modèle numérique de propagation d'une rupture sur une interface hétérogène, la corrélation entre la rugosité 3-D des failles et la distribution spatiale 2-D du glissement dans le plan est clarifiée. Il est proposé que les hétérogénéités spatiales du glissement visibles sur les modèles cinématiques de rupture sismique soient préférentiellement dominées par les complexités géométriques locales plutôt que par la dynamique du front de rupture lui-même. Par ailleurs, les propriétés auto-affines des lèvres de la faille impliquent que les fluctuations spatiales de la chute de contrainte lors d'un séisme augmentent vers les courtes longueurs d'ondes ; ce qui est confirmé par des observations sismologiques. En considérant un modèle de rupture en cascade, il est alors probable que les failles sont fortement inhomogènes, avec des grands tremblements de terre composés d'une somme de petites aspérités multi-échelles qui subissent de fortes chutes de contrainte. Cette étude met en lumière l'importance des hétérogénéités locales en contrainte et en glissement dans la mécanique des tremblements de terre, et propose de les relier à des propriétés morphologiques self-affines de la surface de faille. / Geometrical asperities on fault planes partially control all stages of earthquake genesis, from the nucleation of a rupture, to its arrest. The present study aims at characterizing the geometrical morphology of fault surfaces on the wide range of spatial length scales involved in earthquakes, and exploring its influence on the spatial organization of slip and stresses during an earthquake. The approach combines field observations, numerical analysis and theory. Using recent methods of high resolution topographic measurements (LiDAR, laser profilometer, white light interferometer), spanning complementary ranges of spatial length scales, a consistent geometrical model emerges for the five fault zones (French Alps, Apennines, Turkey, California, Nevada) studied here. The morphology of the fault surface, i.e. its roughness, is scale dependent, and more specifically follows a self-affine anisotropic regime (the roughness exponent is Hpara = 0.6 in the slip direction and Hperp = 0.8 perpendicular to it) from the scale of hundred of micrometers to several tens of meters. In addition, the roughness analysis of the surface rupture of height major continental earthquakes shows that a single self-affine regime is maintained up to the thickness of the seismogenic crust, without any characteristic length scale. This description of the geometry of the fault scarps and rupture traces is independent of the geological context. More particularly, this study highlights that once a fault has achieved a cumulated a small offset no larger than one meter, the roughness of the active portion of the fault zone is maintained even if further slip is accommodated. Finally, motivated by field observations, it is proposed that the main process causing the roughness of fault surfaces can be the mechanical interaction and coalescence of multi-scale segments. Based on a numerical and theoretical approach, the spatial distribution of both the slip and stress fields during an earthquake can be understood by the presence of two self-affine rough interfaces elastically squeezed and sheared. Using a numerical model of rupture propagation on a heterogeneous interface, the link between the 3-D fault roughness and the 2-D spatial distribution of the slip is clarified. It is proposed that the spatial heterogeneity of the slip observed on kinematic models of earthquake rupture is preferentially dominated by the local geometrical complexity rather than the dynamic of rupture itself. Moreover, the self-affine properties of the fault interfaces imply that the spatial fluctuations of the stress drop after a rupture event increase towards shorter wavelengths. Considering a rupture cascade model, it is likely that the faults may be considered as highly inhomogeneous with large earthquakes composed by a sum of multi-scales ruptures of small asperities with large stress drop within an average fault surface with small stress drop. This study emphasizes the importance of local stress and slip heterogeneities on the mechanics of earthquakes and proposes to relate these parameters to the self-affine morphology of the fault surfaces.

Après le séisme de l'Irpinia le 23 novembre 1980, un regain de dévotion mariale s'est vérifié dans plusieurs localités de la Campanie. Notre travail souhaite évoquer le lien entre la catastrophe naturelle et les apparitions mariales de deux localités de la Campanie : Casavatore et Oliveto Citra. Si ces deux événements surnaturels n'ont pas donné lieu à une reconnaissance durable et par voie de conséquence à des pèlerinages pérennes, il en va autrement pour le culte dédié à Padre Pio (1887-1968) qui génère un engouement dévotionnel sans cesse croissant à San Giovanni Rotondo. Notre travail veut démontrer, à travers d'autres exemples de dévotion mariale comme le culte de la Vierge au Rosaire crée à la fin du XIXe par Bartolo Longo au coeur de la Nuova Pompei, que les supports médiatiques traditionnels, associés aux inventions technologiques sont les instruments garantissant la continuité d'un culte. / After the Irpinia earthquake of November 23rd, 1980, a revival of the Marian devotion was discovered in several localities of Campania. Our work aims to establish the link between the natural disaster and the Marian appearances in two localities of Campania: Casavatore and Oliveto Citra. If those two "acts of God" did not lead to a lasting recognition and thus, to perennial pilgrimages, the same cannot be said with respect to the cult dedicated to Pio of Pietrelcina (1887-1968) that has given rise to a continuously growing devotional enthusiasm in San Giovanni Rotondo. Our work means to demonstrate, through other examples of Marian devotion such as the cult of Our Lady of the Rosary?created at the end of the XIX century by Bartolo Longo at the heart of Nueva Pompeya?that traditional forms of media, associated with technological inventions, are the instruments guaranteeing the continuity of a cult

Ce travail financé par l’Agence Nationale de Recherche (Projet ANR-10-HAIT-002 RECREAHVI : Résilience et Processus Créateur chez les Enfants et les Adolescents Haïtiens Victimes de Catastrophes Naturelles), porte sur les traumatismes et aménagements psychiques du peuple haïtien pour se reconstruire suite au séisme de janvier 2010 qui a ravagé plusieurs villes du pays et tué environ 2,5% de la population.Des études réalisées auprès des survivants suite à des évènements similaires dans d’autres pays ont montré d’importants effets traumatiques sur les populations. D’autres études ont aussi montré que les personnes touchées par des catastrophes (naturelles) ne présentent pas toutes des traumatismes et qu’au contraire, certaines arrivent à trouver les ressources nécessaires pour se reconstruire. La présente recherche avait pour objectifs d’étudier les conséquences traumatiques du séisme dans la population haïtienne et les stratégies qu’elle met en place pour y faire face et se reconstruire. Elle s’est basée sur une approche complémentariste articulant non seulement théories psychodynamiques des traumatismes et le modèle du Trouble de Stress Post-Traumatique (TSPT), mais aussi méthodes quantitatives et qualitatives, tout en tenant compte des particularités culturelles de l’expression traumatique et de la résilience.Un groupe de 872 enfants et adolescents (dont 56,30% de filles) avec un âge moyen de 14,91 (ET = 1,94) et 1355 adultes (dont 48,71% de femmes) avec un âge moyen de 31,57 années (ET = 14,42) ont été évalués à l’aide de questionnaires concernant les évènements de vie marquants, l’exposition traumatique, les symptômes de la détresse péritraumatique, du TSPT, de la dépression, le soutien social et la résilience. Des données qualitatives ont ensuite été recueillies à l’aide d’entretiens cliniques et de méthodes projectives (Rorschach et D10) auprès d’une vingtaine de sujets. Six études de cas choisis pour leurs particularités (amputation, dynamique du transfert et du contre-transfert) sont présentées dans ce travail.Deux ans et demi après le séisme, les résultats montrent des taux de prévalence élevés des symptômes du TSPT et de la dépression (respectivement 36,96% et 46,21% chez le groupe enfant/adolescent et 36,75% et 25,98% chez les adultes). Ils montrent également que le jeune âge, l’âge avancé, le sexe féminin, le chômage, le bas niveau d’éducation et les difficultés économiques sont les principaux facteurs de risque. Le degré d’exposition et la détresse péritraumatique sont les principaux facteurs prédicteurs des symptômes du TSPT et de la dépression. Les résultats de la phase clinique mettent particulièrement en évidence l’emboitement de traumatismes psychiques multiples qui s’expriment à travers des codes culturels, aux niveaux individuel, familial, communautaire et social.Cependant les résultats indiquent également que comparativement à d’autres pays ayant vécu des séismes similaires comme le Japon et la Chine, les enfants, adolescents et adultes haïtiens font preuve d’un niveau de résilience plus élevé à l’échelle de Resilience Scale traduite, validée et publiée en créole haïtien. Le soutien social étant le meilleur facteur prédicteur de la résilience, il a été observé que les survivants s’appuient sur un ensemble de tuteurs de résilience interconnectés comme la famille, l’école, les institutions religieuses et les réseaux associatifs entre autres pour se reconstruire. Tout en mettant en perspective un modèle baptisé « L’arbre de la construction de la résilience », l’ensemble des résultats montre la nécessité d’un accompagnement de la population avec la culture comme levier thérapeutique. / This study financed by the National Research Agency of France (Project ANR-10-HAIT-002 RECREAHVI : Resilience and Creator Process among Haitian Children and Adolescents Victims of Natural Disasters), explores trauma and psychic adjustments of Haitian people in order to recover themselves after the earthquake of January 2010 which devastated several cities and killed about 2.5% of population.Studies carried out among survivors following similar events in other countries have shown significant traumatic effects on populations. Other studies have also shown that not all people affected by natural disasters experience trauma. Moreover, some people are able to find the necessary resources to recover themselves. This research aimed to study the traumatic consequences of the earthquake of Haitian population and the strategies it establishes to cope and recover itself. It is based on complementarist approach involving not only psychodynamic theories of trauma and model of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD), but also quantitative and qualitative methods, taking into consideration the cultural characteristics of the traumatic expression and resilience.A group of 872 children and adolescents (out of which 56.30% girls) with average age of 14.91 (SD = 1.94) and 1,355 adults (out of which 48.71% of women) with average age of 31, 57 (SD = 14.42) were evaluated using questionnaires about traumatic life events, traumatic exposure, symptoms of peritraumatic distress, PTSD, depression, social support and resilience. Qualitative data were then collected using clinical interviews and projective methods (Rorschach and D10) on about twenty subjects. Six case studies chosen for their specificities (amputation, transferential and countertransferential dynamic) are presented in this work.Two and a half years after the earthquake, the results show high prevalence of PTSD and depression symptoms (respectively 36.96% and 46.21% for child / adolescent group and 36.75% and 25.98 % for adults). Similarly, they show that young age, advanced age, female gender, unemployment, low education level and economic difficulties are the main risk factors. The degree of traumatic exposure and peritraumatic distress factors are the major predictors of PTSD symptoms and depression. The results of the clinical phase particularly emphasize the entanglement of multiple psychic trauma which are expressed through cultural codes at individual, family, community and social levelsHowever, the results also indicate that compared to other countries which had similar earthquakes such as Japan and China, Haitian children, adolescents and adults demonstrate a higher level of resilience on the Resilience Scale translated, validated and published in Haitian Creole. Given that social support is the best predictor factor of resilience, it was observed that the survivors are based on a set of interconnected resilience tutors such as family, school, religious institutions and associative networks to recover themselves.While putting in perspective a model called "The Tree of resilience construction", all the results show the need of psychological support for the population with the culture as a therapeutic leverage.

Des études récentes menées dans la région de Sarpang au sud du centre du Bhoutan estiment un taux de glissement Holocène de 20,8 +/- 8,8 mm/an sur le chevauchement frontal himalayen (TFT). Cette valeur est basée sur un taux de surrection moyen mesuré de 8,8 +/- 2,1 mm/an et en supposant pour ce chevauchement un pendage constant de 25° +/- 5°. La géométrie des failles est un paramètre clé dans l’estimation de la vitesse de glissement et donc dans l’évaluation de l’aléa sismique. Dans le cadre de ce travail, nous avons utilisé une approche géophysique de proche surface afin d’estimer précisément la géométrie de ce chevauchement.Nous avons déployé des profils géophysiques dans trois sites clés le long de la frontière sud du Bhoutan. La première zone d'étude se trouve à Sarpang, une petite ville située au centre du Bhoutan où nous avons effectué des mesures gravimétriques, sismiques et électriques. Le deuxième site est situé à Phuentsholing dans le sud-ouest du Bhoutan, où nous avons effectué des mesures gravimétriques et de résistivité électrique. Le troisième site est situé entre Sarpang et Phuentsholing, à Lhamoizingkha dans le district de Dagana.Excepté pour la région de Lhamoizingkha, une approche d'inversion stochastique a été adoptée pour analyser des données géophysiques collectées. Contrairement aux approches couramment utilisées basées sur la recherche du modèle le plus simple, les principaux avantages de cette approche sont sa capacité (1) à mieux estimer la géométrie des zones de discontinuité car aucun lissage n'est appliqué, (2) à fournir une mesure des incertitudes sur le pendage obtenu et (3) à permettre une analyse des relations possibles entre les propriétés géométriques et celles du milieu (résistivité électrique, vitesse ou densité).Les résultats d'inversion stochastique du site de Sarpang montrent un TFT qui se caractérise par une géométrie en plat-rampe-plat avec un pendage vers le nord d'environ 20°-30° dans la partie la plus superficielle (profondeur < 5 m), un pendage fort de 70° entre 5 m et 40 m de profondeur et un l'aplatissement avec un pendage de 20° au-delà de 40 m. Ces nouveaux résultats nous permettent d'estimer un taux minimal de glissement de 10 +/- 2 mm/an sur le TFT, soit environ 60% des 17 mm/an associés au taux de convergence GPS moyen obtenu en champ lointain. Sur la base de ces contraintes, il apparait donc qu’on ne puisse pas exclure la possibilité que la déformation soit distribuée sur plusieurs failles, comprenant le TFT, mais également d’autres chevauchements comme le MBT (au nord) ou le FBT (au sud). De plus, en supposant un taux de glissement constant, les variations de pendage obtenues induisent des variations du taux de surrection en fonction de la distance au TFT. Cela souligne les faiblesses des hypothèses couramment faites pour estimer les taux de glissement Holocène sur les failles sismogènes : (1) pendage constant estimé uniquement à partir des observations de surface et (2) estimations du taux de surrection en supposant une surrection identique pour une terrasse fluviale donnée.Contrairement à Sarpang, à Phuentsholing le TFT correspond au chevauchement frontal himalayen (MFT). Sur ce site, l’étude préliminaire que nous avons menée suggère un MFT ayant une géométrie de faille listrique. Des mesures de datations doivent maintenant être effectuées pour estimer le taux de glissement sur le MFT dans cette zone. Dans la région de Lhamoizingkha, l'emplacement exact du MFT n'est pas connu. Nos résultats préliminaires suggèrent une géométrie complexe de la trace de la faille en surface et indiquent que le MFT est situé plus au nord de la ligne de résistivité déployée dans cette zone. À l'instar du site de Phuentsholing (mais contrairement à Sarpang), nous avons observé que le MFT était la structure la plus frontale et que l’essentiel de la convergence dans cette zone pouvait être accommodé par le MFT, comme semble le suggérer les observations GPS. / Recent studies based on surface observations from Sarpang area in southern-central Bhutan have estimated the Holocene slip rate of 20.8+/-8.8 mm/year. This value is based on a mean vertical uplift rate of 8.8+/-2.1 mm/year and assuming a constant frontal thrust dip angle of 25°+/-5° extrapolated from structural measurements. Since geometry of the fault is a key parameter for discerning the slip rate and its associated seismic hazard assessment, we employed near-surface geophysical approach to accurately constrain the Topographic Frontal Thrust (TFT) geometry at shallow depth. Based on proven effectiveness of near-surface geophysical techniques for studying active faults, we adopted gravity, seismic and electrical resistivity tomography.We deployed geophysical profiles at three key sites along the southern frontal areas of the Bhutan Himalayas. The first study area is in Sarpang, a small town located in southern-central Bhutan where we performed all three geophysical methods adopted. The second site is located in Phuentsholing in the south-western Bhutan, where we performed gravity and electrical resistivity survey. The third site is located between Sarpang and Phuentsholing, in the sub-district of Lhamoizingkha under Dagana district.A stochastic inversion approach was adopted to perform analysis of geophysical data collected from the above sites expect for Lhamoizingkha area. Unlike commonly used approaches based on search for the simplest model, the main advantages of this approach include its ability (1) to assess the fault geometry because no smoothing is applied, (2) to provide a measurement of the uncertainties on the obtained dip angle and (3) to allow trade-off analysis between geometric and either electrical resistivity, velocity or density properties.The stochastic inversion results from Sarpang site show a TFT that is characterized by a flat and listric-ramp geometry with a north dipping dip angle of ca 20°-30° at the upper depth of 0-5 m, steeply dipping angle of 70° in the middle 5-40 m depth and flattening with a dip angle of 20° at deeper depths. These new results allow us to estimate a minimum overthrusting slip rate of 10+/-2 mm/year on the TFT, which is about 60% of the far-field GPS convergence rate of ca 17 mm/year. Based on these constraints we propose that, in Sarpang site, significant deformation partitioning on different faults including the TFT, the Main Boundary Thrust (MBT) and the Frontal Back Thrust (FBT) cannot be ruled out. More importantly, assuming a constant slip rate, the dip angle variations constrained from the present study, corresponds to variations in the uplift rate with distance from the TFT. This, therefore, emphasizes the drawbacks in assuming constant dip angle measured from surface observations and uplift rate estimates based on terrace dating only at the front, which may significantly bias the slip rate estimation.Unlike in Sarpang, the TFT corresponds to the Main Frontal Thrust (MFT) in Phuentsholing. At this site a preliminary study suggests a MFT characterized by a flat and listric-ramp geometry. With additional terrace dating information, slip rate for the Phuentsholing area will be performed in a near future. Overall based on the stochastic inversion results, we propose a MFT geometry similar to that observed in Sarpang but with possible lateral variations in terms of deformation partitioning. In Lhamoizingkha area, the exact location of the MFT is not known. Our preliminary results suggest a complex fault trace and indicate that the MFT is located further north of the current resistivity line deployed in this area. Similar to Phuentsholing site (but contrary to Sarpang), we observed that the MFT is the most frontal structure and therefore most of the convergence in the area could be accommodated by the MFT, which is also in agreement with GPS observations.

Les aspérités géométriques d'un plan de faille contrôlent en partie toutes les étapes de la rupture sismique, depuis sa nucléation jusqu'à l'arrêt du séisme. L'objectif de ce travail est de caractériser la morphologie des surfaces de faille sur la large gamme d'échelles spatiales impliquées dans les tremblements de terre, puis d'explorer son influence sur l'organisation spatiale du glissement et des contraintes. L'approche utilisée inclue des observations de terrain couplées à une étude numérique et théorique. La combinaison de méthodes récentes de mesures topographiques (LiDAR, rugosimètre laser, interféromètre à lumière blanche), qui couvrent des gammes d'échelles spatiales complémentaires, permet de proposer un modèle géométrique cohérent de cinq zones de failles étudiées (Alpes françaises, Apennins, Turquie, Californie, Nevada). La rugosité des surfaces de failles montre des propriétés de dépendance d'échelle, et plus précisément suit un régime auto-affine anisotrope (l'exposant de rugosité est Hpara = 0.6 dans la direction du glissement et Hperp = 0.8 dans la direction perpendiculaire) depuis la centaine de micromètres jusqu'à plusieurs dizaines de mètres. En complément, l'analyse de la rugosité des ruptures de surface de huit tremblements de terre continentaux majeurs montre qu'un unique régime auto-affine anisotropique et sans longueur caractéristique est maintenu jusqu'à l'épaisseur de la croute sismogénique. Cette description de la géométrie des surfaces de failles et des traces de ruptures, est indépendante du contexte géologique. Plus particulièrement, cette étude met en avant que dès lors qu'un glissement cumulé métrique est atteint sur une faille, la complexité géométrique des portions actives des zones de failles est maintenue quel que soit le déplacement supplémentaire accommodé. Finalement, motivé par des observations de terrain, il est proposé que le processus dominant à l'origine de la rugosité des surfaces de failles puisse être l'interaction mécanique et la coalescence de segments multi-échelles. Deux conséquences émergent de cet état de rugosité. Les distributions spatiales du champ de glissement d'une part et du champ des contraintes lors d'un tremblement de terre d'autre part peuvent être expliquées par la présence de deux interfaces rugueuses auto-affines pressées élastiquement et cisaillées. Notamment, en utilisant un modèle numérique de propagation d'une rupture sur une interface hétérogène, la corrélation entre la rugosité 3-D des failles et la distribution spatiale 2-D du glissement dans le plan est clarifiée. Il est proposé que les hétérogénéités spatiales du glissement visibles sur les modèles cinématiques de rupture sismique soient préférentiellement dominées par les complexités géométriques locales plutôt que par la dynamique du front de rupture lui-même. Par ailleurs, les propriétés auto-affines des lèvres de la faille impliquent que les fluctuations spatiales de la chute de contrainte lors d'un séisme augmentent vers les courtes longueurs d'ondes ; ce qui est confirmé par des observations sismologiques. En considérant un modèle de rupture en cascade, il est alors probable que les failles sont fortement inhomogènes, avec des grands tremblements de terre composés d'une somme de petites aspérités multi-échelles qui subissent de fortes chutes de contrainte. Cette étude met en lumière l'importance des hétérogénéités locales en contrainte et en glissement dans la mécanique des tremblements de terre, et propose de les relier à des propriétés morphologiques self-affines de la surface de faille.

Une modélisation efficace et une connaissance précise du comportement mécanique du cœur du réacteur sont nécessaires pour estimer les effets de l'excitation sismique sur une centrale nucléaire. La présence d'un écoulement d'eau (dans les REP) engendre des phénomènes d'interaction fluide structure. La modélisation des interactions fluide structure sur les assemblages combustible revêt donc une importance fondamentale pour la sécurité des réacteurs nucléaires. L’objectif principal du projet de thèse présenté dans ce document est d’étudier les interactions fluide structure afin de mieux comprendre les phénomènes impliqués. La modélisation et l'approche expérimentale sont considérées. Un nouveau modèle linéaire simplifié pour les interactions fluide structure est développé en utilisant la théorie de l'écoulement potentiel pour la modélisation des forces fluide, tandis que le modèle de poutre d'Euler-Bernoulli est utilisé pour la partie structurelle. Le modèle est d'abord développé pour un seul cylindre et il est validé avec des ouvrages de référence dans la littérature. Les effets de la taille de confinement et du nombre d'onde sont examinés. Le modèle d'écoulement potentiel développé pour un seul cylindre est ainsi étendu à une géométrie multicylindre. La démarche expérimentale est donc nécessaire pour valider le modèle développé. Une nouvelle installation expérimentale, ICARE, a été conçue pour étudier les phénomènes d’interaction fluide structure sur des assemblages combustible à demi-échelle. Dans ce document, les résultats fournis par les mesures de déplacement et de LDV sont largement analysés. Le comportement dynamique de l'assemblage combustible et les effets de couplage sont étudiés. Les calculs sont comparés aux résultats expérimentaux afin de valider le modèle et d’en analyser ses limites. Le modèle est en accord avec les résultats expérimentaux concernant l'effet de masse ajouté. De plus, le modèle prédit qualitativement les effets des couplages dans différentes directions. Par contre, le modèle d'écoulement potentiel ne permet pas de prédire des effets d'amortissement ajouté, principalement dus aux forces visqueuses. Enfin, dans ce document, une autre application du modèle développé est décrite. Le modèle est utilisé afin de simuler des expériences réalisées sur une maquette d'assemblage combustible dans l'installation expérimentale installée à l'Université George Washington (GWU). Le modèle est capable de prédire et de fournir une interprétation valide de la perturbation du débit d'eau due au mouvement de l'ensemble excité. La thèse se termine par des perspectives d'amélioration du modèle, en intégrant des termes visqueux dans les équations. L'analyse des données de vélocimétrie par image de particules (PIV) recueillies au cours des campagnes expérimentales ICARE doit être poursuivie. / Efficient modelling and accurate knowledge of the mechanical behaviour of the reactorcore are needed to estimate the effects of seismic excitation on a nuclear power plant. Thepresence of cooling water flow (in PWRs) gives rise to fluid structure interaction phenomena.Modelling of fluid structure interactions on fuel assemblies is thus of fundamentalimportance in order to assure the safety of nuclear reactors. The main objective of thePhD project which is presented in this document is to investigate fluid structure interactionsin order to have a better understanding of the involved phenomena. Both modellingand experimental approach are considered. A new simplified linear model for fluid structureinteractions is developed by using the potential flow theory for fluid force modellingwhile the Euler-Bernoulli beam model is used for the structural part. The model, is firstdeveloped for a single cylinder and it is validated with reference works in literature. Theeffects of the confinement size and of the wavenumber are investigated. The potential flowmodel developed for a single cylinder, is thus extended to a multi cylinders geometry. Theexperimental approach is thus needed in order to validate the developed model. A newexperimental facility, ICARE, is designed in order to investigate fluid structure interactionphenomena on half scale fuel assemblies. In this document, the results provided bydisplacement and LDV measurements are widely analysed. The dynamical behaviour ofthe fuel assembly and coupling effects are investigated. Calculations are compared to theexperimental results in order to validate the model and to analyse its limits. The model isin agreement with experimental results regarding the added mass effect. In addition, themodel qualitatively predicts couplings effects on different directions. As a drawback, thepotential flow model cannot predict added damping effects, which are mainly due to viscousforces. Finally in this document another application of the developed model is described.The model is used in order to simulate experiments performed on a surrogate fuel assemblyin the experimental facility installed at George Washington University (GWU). The modelis able to predict and to provide a valid interpretation for the water flow perturbation dueto the motion of the excited assembly. The thesis concludes with perspectives for furtherimprovements of the model, by integrating viscous terms in the equations. Work needs tobe carried out on the analysis of Particle Image Velocimetry (PIV) data collected duringICARE experimental campaigns.

Plusieurs travaux sur l'estimation des paramètres de certains modèles bilinéaires ont été réalisé avec quelques applications et simulations.<br />Notre objectif dans cette thèse était alors, d'édifier un nouvel algorithme d'estimation des paramètres de ces modèles, et leur utilisation dans la modélisation des données issues de phénomènes réels.<br />Notre avons développé notre nouvelle technique d'estimation en se basant sur la méthode du maximum de vraisemblance et l'algorithme du filtre de Kalman, ce dernier requiert une représentation en espace d'état de ces modèles. nous avons pour cela utilisé la représentation affine en état polynomiale en entrée introduite par Guégan et la représentation de Hamilton.<br />Pour exhiber la bonne performance de notre approche nous avons généré plusieurs simulations.<br />Notre algorithme d'estimation a été implémenté dans un outil logiciel, que nous avons conçu au profit de certains modèles bilinéaires particuliers.

Nous développons une méthode d'approximation elliptique de la source des séismes qui améliore l'efficacité des inversions cinématiques et dynamiques. Nous l'appliquons au séisme de Tottori (Japon 2000).<br />Une inversion cinématique non-linéaire est d'abord résolue par l'algorithme de voisinage (NA). Elle converge vers une distribution de glissement modélisée par deux ellipses et reproduit très bien les données de mouvement fort. La solution est non unique.<br />Nous étendons la méthode aux inversions dynamiques. La propagation dynamique de la rupture est modélisée en différences finies et la loi de frottement est du type affaiblissement de glissement.<br />Nous réalisons une inversion par essai-erreur pour les modèles d'aspérité et de barrière. Ce dernier permet une implémentation facile et un meilleur accord avec les données observées. Le moment sismique calculé est compatible avec la magnitude du séisme et l'énergie de rupture est proche de celle d'autres études.<br />Nous automatisons l'inversion dynamique pour le modèle de barrière par le NA. Les résultats d'inversion montrent un meilleur accord avec les données et illustrent la non-unicité de la solution dynamique.

La thèse présente une étude de perturbations ionosphériques mesurées à basse et moyenne latitude. Deux systèmes de mesures HF différents sont utilisés. Ils donnent lieu a deux parties différentes. <br />La première partie de la thèse analyse les données enregistrées par le radar HF du LDG en 1993 à l'équateur magnétique. Des observations montrent la présence d'échos radar assez complexes dont il est difficile de déterminer la ou les origines. Une analyse très détaillée des paramètres en jeu (caractéristiques du radar, effet de propagation aux différentes fréquences utilisées, et mécanismes de formation des irrégularités dans l'ionosphère équatoriale) est menée. Une simulation numérique a permis de comprendre la structure des échos formés par réflexion ou diffusion de l'onde radar sur les différentes irrégularités présentes dans l'ionosphère équatoriale. Une seconde étude a été menée montrant pour la première fois à ces latitudes avec un radar l'observation d'irrégularités le jour dans la région F de l'ionosphère. <br />La seconde partie de la thèse examine les effets de deux sources différentes (éclipse solaire et séismes importants) mesurés avec le réseau HF de Francourville. <br />L'éclipse solaire du 11 août 1999 a modifié le terme de production des électrons pendant trois heures. Avec des ionogrammes et des mesures Doppler, les coefficients des différents processus de perte des électrons et la vitesse de transport des ions et des électrons ont été calculés. L'onde de gravité créée par le passage supersonique de l'ombre de la Lune sur l'atmosphère terrestre a été nettement identifiée dans les mesures ionosphériques et dans des mesures infrason complémentaires. On distingue une source différente pour les deux altitudes de mesure : source stratosphérique pour les mesures faites au sol et source locale pour les mesures ionosphériques. Enfin, une cartographie de la variation temporelle de la perturbation due à l'éclipse au dessus de l'Europe occidentale à 180 km d'altitude a été réalisée avec l'apport des données de 11 autres ionosondes. <br />Entre août et novembre 1999, les effets de 8 séismes de magnitude de surface supérieure à 6 ont été mesurés dans l'ionosphère. Les sismogrammes sont comparés aux mesures Doppler. On évalue avec les mesures Doppler l'effet du filtre thermosphérique pour les ondes acoustiques.

Le but de ce travail est de développer des outils pour la déterminalion des caractéristiques vibratoires des structures de Génie Civil. et leur application en vue d'une amélioration de la réglementation parasismique, voire d'une estimation de la vulnérabilité du bâti existant . Une technique d'identification "multi-excitations" est présentée, permettant la prise en charge des couplages entre les différents types de mouvements, et également celle de l'interaction sol-structure. Elle est ensuite appliquée à deux types de données: le premier provient d'une expérience sur table vibrante (données "CASSBA"), et le second d'un ensemble de 49 bâtiments californiens ayant subi divers séismes récents. L'analyse des données CASSBA montre, outre des nonlinéarités pour l'essentiel réversibles, un très fort contrôle des mouvements par le décollement de la base. L'importance numérique de données californiennes permet d'établir des relations statistiques corrélant la période et l'amortissement des modes fondamentaux aux dimensions géométriques (dont la plus importante est la hauteur), et à la structure du bâtiment. Leur comparaison avec certaines formules réglementaires (UBC88. RPA88. AFPS90), montre clairement le caractère conservatif des formules françaises. Par ailleurs, l'analyse comparative des erreurs résiduelles entre les identifications mono et multi-excitations suggère l'importance des couplages entre les différents mouvements et de l'interaction sol-structure. Un troisième volet amorce une étude de vulnérabilité du bâti existant dans l'agglomération grenobloise. Les différentes méthodes utilisées conduisent toutes à des résultats similaires, indiquant un risque sismique non-négligeable dans cette ville, compte tenu des phénomènes d'amplification qui affectent l'ensemble de la cuvette. En outre, les mesures de bruits de fond réalisées sur quelques dizaines de bâtiments grenoblois montrent d'une part la fiabilité de cette méthode simple pour l'estimation des fréquences propres et des dé formées modales et d'autre part, la meilleure représentativité des formules AFPS90 pour les bâtiments à murs-voiles.