Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Enrifque Samanes Cardenas.pdf: 3561395 bytes, checksum: ba28ce6fbd3bd0e1573255ccacb30d17 (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Deep amplitude minima are observed in the daily records of Very Low Frequency (VLF, between 3 - 30 kHz) wave amplitudes. Amplitude minima are attributed to modal interference and modal conversion of waves propagating in the Earth - Ionosphere waveguide. The time of amplitude minima is related with the localization of the Terminator line and, therefore, is denominated of Terminator Time or TT time. In this work, we developed a methodology based on the monitoring of TT time to infer the distance of modal interference D and its temporal variation in relation to atmospheric and natural phenomena. For this purpose, we used data provided by the South America VLF Network (SAVNET) to the period 2007 - 2011. The results showed that the methodology is a promising tool to study the dynamics of the lower ionosphere, by means of the daily values of the undisturbed nighttime ionospheric height(hN). We identified short-term and long-term time variations of hN, where the long-term variation is possibly related with the solar activity cycle. We propose the use of this method to search for seismic- electromagnetic effects, and that it should be applied to medium and short propagation paths. Using the Long Wave Propagation Capability (LWPC) code, we simulated TT times and the results show good agreement with the observations, so a value for nighttime height hN = 88 km is suggested. This work will contribute to a greater viability of the use of the VLF technique for the study of the lower ionosphere and the forcings acting on this region of the atmosphere. / Pronunciados mínimos de amplitude são observados nos registros diários de sinais de muito baixa frequência ou VLF (do inglês Very Low Frequency, entre 3 - 30 kHz). A presença destes mínimos é atribuída a interferência e conversão modal de ondas se propagando no guia de onda Terra - Ionosfera. Os tempos de ocorrência destes mínimos são relacionados com a localização do Terminadouro e, por isso, são denominados de tempos de Terminadouro ou Tempos TT. Neste trabalho, desenvolvemos uma metodologia baseada no monitoramento dos tempos TT para inferir a distância de interferência modal D, e sua variabilidade temporal em relação a fenômenos atmosféricos e naturais. Para isso, utilizamos dados fornecidos pela rede SAVNET (South America VLF Network) durante o período 2007 - 2011. Os resultados mostraram que a metodologia é relevante para estudar a dinâmica da baixa ionosfera, através da obtenção de valores diários da altura noturna hN. Identificamos variabilidades de curto e longo período para hN, sendo estas últimas relacionadas ao ciclo de atividade solar. O método deverá ser aplicado à procura de efeitos sismo-eletromagnéticos utilizando caminhos com comprimento médios ou curtos. Foram realizadas simulações dos tempos TT, utilizando o código Long Wave Propagation Capability (LWPC), que mostraram boa concordância com as observações, sugerindo um valor de hN = 88 km para a altura noturna da baixa ionosfera. Os resultados apresentados neste trabalho contribuem para uma maior viabilização do uso da técnica de VLF, para o estudo da baixa ionosfera e os forçantes que agem sobre esta região da atmosfera terrestre.

L'intégration de méthodes de prédiction des éruptions volcaniques dans une stratégie de surveillance globale peut être un outil d'aide à la décision précieux pour la gestion des crises, si les limites des méthodes utilisées sont connues. La plupart des tentatives de prédictions déterministes des éruptions volcaniques et des glissements de terrain sont effectuées avec la méthode FFM (material Failure Forecast Method). Cette méthode consiste à ajuster une loi de puissance empirique aux précurseurs de sismicité ou de déformation des éruptions. Jusqu'à présent, la plupart des travaux de recherche se sont attachés à faire des prédictions a posteriori, basées sur la séquence complète de précurseurs, mais le potentiel de la méthode FFM pour la prédiction en temps réel, en n'utilisant qu'une partie de la séquence, n'a encore jamais été évaluée. De plus, il est difficile de conclure quant-à la capacité de la méthode pour prédire les éruptions volcaniques car le nombre d'exemples publiés est très limité et aucune évaluation statistique de son potentiel n'a été faite jusqu'à présent. Par conséquent, il est important de procéder à une application systématique de la FFM sur un nombre important d'éruptions, dans des contextes volcaniques variés. Cette thèse présente une approche rigoureuse de la FFM, appliquée aux précurseurs sismiques des éruptions volcaniques, développée pour une application en temps réel. J'utilise une approche Bayésienne basée sur la théorie de la FFM et sur un outil de classification automatique des signaux ayant des mécanismes à la source différents. Les paramètres d'entrée de la méthode sont les densités de probabilité des données, déduites de la performance de l'outil de classification. Le paramètre de sortie donne la distribution de probabilité du temps de prédiction à chaque temps d'observation précédant l'éruption. Je détermine deux critères pour évaluer la fiabilité d'une prédiction en temps réel : l'étalement de la densité de probabilité de la prédiction et sa stabilité dans le temps. La méthode développée ici surpasse les applications classiques de la FFM, que ce soit pour des applications en a posteriori ou en temps réel, en particulier parce que l'information concernant l'incertitude sur les donnée est précisément prise en compte. La classification automatique des signaux sismo-volcaniques permet une application systématique de cette méthode de prédiction sur des dizaines d'années de données pour des contextes volcaniques andésitiques, au volcan Colima (Mexique) et au volcan Mérapi (Indonésie), et pour un contexte basaltique au Piton de la Fournaise (La Réunion, France). Je quantifie le nombre d'éruptions qui ne sont pas précédées de précurseurs, ainsi que les crises sismiques qui ne sont pas associées à des épisodes volcaniques. Au total, 64 séquences de précurseurs sont étudiées et utilisées pour tester la méthode de prédiction des éruptions développée dans cette thèse. Ce travail permet de déterminer dans quelles conditions la FFM peut être appliquée avec succès et de quantifier le taux de réussite de la méthode en temps réel et en a posteriori. Seulement 62% des séquences précurseurs étudiées dans cette thèse sont utilisable dans le cadre de la FFM et la moitié du nombre total d'éruptions sont prédites a posteriori. En temps réel, seulement 36% du nombre total d'éruptions auraient pu être prédites. Cependant, ces prédictions sont précises dans 83% des cas pour lesquels les critères de fiabilités sont satisfaites. Par conséquent, il apparaît que l'on peut avoir confiance en la méthode de prédiction en temps réel développée dans cette thèse mais que la FFM semble être applicable en temps réel uniquement si elle est intégrée dans une statégie de prédiction plus globale. Cependant, elle pourrait être potentiellement utile combinée avec d'autres méthodes de prédictions et supervisée par un observeur. Ces résultats reflètent le manque de connaissances actuelles concernant les mécanismes pré-éruptifs. / Eruption forecasting methods are valuable tools for supporting decision making during volcanic crises if they are integrated in a global monitoring strategy and if their potentiality and limitations are known. Many attempts for deterministic forecasting of volcanic eruptions and landslides have been performed using the material Failure Forecast Method (FFM). This method consists in adjusting an empirical power law on precursory patterns of seismicity or deformation. Until now, most of the studies have presented hindsight forecasts, based on complete time series of precursors, and do not evaluate the method's potential for carrying out real-time forecasting with partial precursory sequences. Moreover, the limited number of published examples and the absence of systematic application of the FFM makes it difficult to conclude as to the ability of the method to forecast volcanic eruptions. Thus it appears important to gain experience by carrying out systematic forecasting attempts in various eruptive contexts. In this thesis, I present a rigorous approach of the FFM designed for real-time applications on volcano-seismic precursors. I use a Bayesian approach based on the FFM theory and an automatic classification of the seismic events that do not have the same source mechanisms. The probability distributions of the data deduced from the performance of the classification are used as input. As output, the method provides the probability of the forecast time at each observation time before the eruption. The spread of the posterior probability density function of the prediction time and its stability with respect to the observation time are used as criteria to evaluate the reliability of the forecast. I show that the method developed here outperforms the classical application of the FFM both for hindsight and real-time attempts because it accurately takes the uncertainty of the data information into account. The automatic classification of volcano-seismic signals allows for a systematic application of this forecasting method to decades of seismic data from andesitic volcanoes including Volcan de Colima (Mexico) and Merapi volcano (Indonesia), and from the basaltic volcano of Piton de la Fournaise (Reunion Island, France). The number of eruptions that are not preceded by precursors is quantified, as well as the number of seismic crises that are not followed by eruptions. Then, I use 64 precursory sequences and apply the forecasting method developed in this thesis. I thus determine in which conditions the FFM can be successfully applied and I quantify the success rate of the method in real-time and in hindsight. Only 62% of the precursory sequences analysed in this thesis were suitable for the application of FFM and half of the total number of eruptions are successfully forecast in hindsight. In real-time, the method allows for the successful predictions of only 36% of the total of all eruptions considered. Nevertheless, real-time predictions are successful for 83% of the cases that fulfil the reliability criteria. Therefore, we can have a good confidence on the method when the reliability criteria are met, but the deterministic real-time forecasting tool developed in this thesis is not sufficient in itself. However, it could potentially be informative combined with other forecasting methods and supervised by an observer. These results reflect the lack of knowledge concerning the pre-eruptive mechanisms.

La liquéfaction des sols saturés lors des séismes est l’un des problèmes les plus importants auxquels sont confrontés les ingénieurs. Il n’y a guère eu de séisme majeur sans au moins quelques cas de liquéfaction. Des tassements, des basculements de bâtiments, des écoulements latéraux, des cônes de liquéfaction et des instabilités de pentes, sont certaines de ses manifestations. La conception sismique des centrales nucléaires et autres installations critiques comprend systématiquement une évaluation du risque de liquéfaction.Dans ce cadre, des méthodes de nature entièrement empirique sont couramment utilisées en ingénierie. Ces approches procurent des marges à la conception et des limitations d’utilisation. Pour exploiter ces marges en situation de réévaluation, on a recours à des calculs transitoires non linéaires avancés dans lesquels on doit modéliser finement la loi de comportement du sol pour mettre en évidence les montées de pression interstitielle.Ces derniers calculs sont coûteux en termes de temps et de compétences numériques. L’objectif de ce travail de recherche est notamment de réduire les conservatismes en vigueur lors de l’utilisation de la méthode simplifiée sans pour autant mettre en œuvre d’emblée les méthodes les plus sophistiqués. On propose pour cela une méthode de complexité intermédiaire qui élargit l’applicabilité des modèles semi-empiriques pour une analyse plus fine du risque sismique.Dans un premier temps, en partant d’un calcul linéaire équivalent conventionnel, une nouvelle approche pour la prise en compte de la montée de pression interstitielle est proposée sous le nom « X-ELM ». Le modèle de comportement employé est basé sur la relation entre la pression interstitielle et les déformations volumiques plastiques. La nouvelle approche «X-ELM » est utilisée pour modéliser la réponse des sols pour le séisme de Tōhoku (Mw=9.0) à la ville d’Urayasu au Japon. Le modèle a été appliqué sur douze profils de sols différents. L’étude de ces cas rend possible la validation du modèle par comparaison des résultats des calculs aux observations in situ. Le modèle peut donc être considéré comme un outil fiable pour la prédiction de déclenchement de liquéfaction des sols saturés.Ensuite, un outil de prédiction rapide a été conçu en se basant sur des approximations de processus aléatoire, sur les propriétés mécaniques de base du sol et sur les caractéristiques du chargement sismique. Outre son ampleur, une caractéristique importante du signal sismique d’entrée est sa durée qui peut conduire à de fortes non linéarités et à un état de liquéfaction étendu. En considérant donc la durée de phase forte, le spectre de réponse, la fréquence propre du modèle et les caractéristiques de densification du sol, l’outil de prédiction proposé procure des estimations rapides du taux de montée de pression interstitielle et du tassement pré-liquéfaction sans devoir exécuter des calculs transitoires.Enfin, un modèle 2D de barrage est étudié, en examinant l’influence de la montée de pression interstitielle et celle des déformations de cisaillement sur la réponse sismique de l’ouvrage. Un calcul linéaire équivalent adapté aux situations bidimensionnelles est élaboré et le prédicteur est employé pour évaluer la montée de pression interstitielle. On compare les résultats de la simulation aux observations in situ, piézométriques et accélérométriques.En conclusion, ce travail de recherche fournit des méthodes et outils de calculs numériques performants et accessibles aux ingénieurs pour l’évaluation sismique des profils de sols et des ouvrages en terre tels que digues ou barrages / The liquefaction of saturated soils during earthquakes is one of the most important problems facing engineers. There has hardly been a major earthquake without at least some cases of liquefaction. Settlements, tilting of buildings, lateral flows, sand boilings and slope instabilities have been some of its manifestations. The seismic design of nuclear power plants and other critical facilities systematically includes a liquefaction risk assessment.In this context, fully empirical methods are commonly used in engineering. These approaches provide design margins and limitations of use. To exploit these margins in a re-evaluation situation, we use advanced nonlinear transient calculations in which the soil behavior must be finely modeled to highlight the pore-water pressure build-up. These last calculations are expensive in terms of time and numerical skills. The objective of this research work is to reduce the conservatisms in force when using the simplified method without necessarily implementing the most sophisticated methods from the outset. To this end, we propose a method of intermediate complexity that broadens the applicability of semi-empirical models for a more detailed analysis of seismic risk.First, starting from a conventional equivalent linear calculation, a new approach for taking into account excess pore pressure is proposed under the name "X-ELM". The behavioral model employed is based on the relationship between pore pressure and plastic volumetric deformations. The new "X-ELM" approach is used to model soil response in the city of Urayasu,Japan during the Tohoku earthquake (Mw = 9.0). The model has been applied to twelve different soil profiles. The study of these cases makes possible the validation of themodel by comparing the results of the calculations with the observations in situ. The model can therefore be considered as a reliable tool for the prediction of liquefaction triggering of saturated soils.Then, a prediction tool was designed based on random process approximations, the basic mechanical properties of the soil and the characteristics of the seismic loading. In addition to its magnitude, an important feature of the input seismic signal is its duration which can lead to strong nonlinearities and an extended liquefaction state. Considering the strong phase duration, the response spectrum, the natural frequency of the model and the characteristics of soil compaction, this tool provides fast estimations of the rate of pore pressure build-up and pre-liquefaction settlement without having to perform transient calculations.Finally, a 2D dam model is studied, by examining the influence of excess pore pressure and that of the shear strains on the seismic response of the structure. An equivalent linear computation adapted to two-dimensional situations is elaborated and the predictor is used to evaluate pore pressure increase. Simulation results are compared with in situ, piezometric and accelerometric observations.In conclusion, this research work provides methods and tools of numerical computation that are efficient and accessible to engineers for the seismic evaluation of soil profiles and earth structures such as dikes or dams

En un análisis sísmico tradicional, se considera principalmente la existencia de fuerzas sísmicas que actúan unidireccionalmente en dos o tres direcciones independientes. Sin embargo, se ha demostrado que la naturaleza del movimiento sísmico es errática, es decir, que las acciones sísmicas actúan en diferentes direcciones hacia la estructura. En el presente estudio, se analizó las respuestas de 4 modelos estructurales con una geometría arquitectónica escalonada usando un Análisis Modal Espectral (AME) y un Análisis Lineal Tiempo Historia (ALTH), con ángulos de incidencia con incrementos cada 10°, de manera que se evidencie los efectos de la bidireccionalidad sísmica frente al unidireccional a través de las respuestas máximas de los modelos. Para el ALTH, se consideraron 3 registros sísmicos ocurridos en Lima-Perú en un tipo de suelo rígido obtenidos a través de la red acelerográfica nacional peruana CISMID. Los resultados alcanzados muestran que, para el Análisis Modal Espectral (AME) el ángulo de incidencia mayor donde se presentan mayores repuestas es 45° para los 4 modelos, y para el ALTH los ángulos de incidencia son variables. Asimismo, en ambos análisis dinámicos, evaluando la bidireccionalidad sísmica se obtienen respuestas de 10 a 40% más que un análisis unidireccional. / In a traditional seismic analysis, it is mainly considered the existence of seismic forces that work unidirectionally in two or three independent directions. However, it has been demonstrated that the nature of the seismic movement is erratic, that is to say, that the seismic actions act in different directions towards the structure. In the present study, the responses of 4 structural models with a staggered architectural geometry were analyzed using a Spectral Modal Analysis (SMA) and a Linear Time History Analysis (ALTH), with incidence angles increased every 10°, so as to evidence the effects of the seismic bidirectionality against the unidirectional one through the maximum responses of the models. For the ALTH, 3 seismic records were considered, which occurred in Lima-Peru in a type of rigid soil obtained through the Peruvian national accelerographic network CISMID. The results achieved show that, for the Spectral Modal Analysis (SMA), the incidence angle where the greatest responses are presented is 45° for the 4 models, and for the ALTH the incidence angles are variable. Moreover, in both dynamic analyses, evaluating the seismic bidirectionality, responses are obtained from 10 to 40% more than a unidirectional analysis. / Trabajo de investigación

En la práctica profesional de la ingeniería civil, generalmente, se consideran los componentes del movimiento del suelo de forma independiente y desestimando la componente vertical en los análisis sísmicos. Sin embargo, ya existen estudios que invalidan dichos supuestos, y, es por tal, que el análisis sísmico debería considerar el efecto de todas las componentes del sismo a fin de estimar cualquier respuesta en la estructura. En este estudio se propondrán factores de amplificación para los espectros generados por los análisis uni-direcconales, con el fin de extenuar el efecto tri-direccional del sismo. Dichos factores se realizarán por medio del análisis de 54 estructuras caracterizadas por distintos parámetros dinámicos. Y, además, utilizando ángulos de incidencia cada 10° y 11 registros sísmicos para el ATH. Las respuestas máximas se compararán con las del espectro propuesto por la Norma E0.30 [1], obteniendo así reglas lineales para los factores de amplificación. / In the professional practice of civil engineering, generally, the components of the ground movement are considered independently and disregarding the vertical component in seismic analyzes. However, there are already studies that invalidate these assumptions, and, therefore, the seismic analysis should consider the effect of all the components of the earthquake in order to estimate any response in the structure. In this study, amplification factors will be proposed for the spectra generated by the uni-directional analyzes, in order to exhaust the tri-directional effect of the earthquake. Said factors will be carried out through the analysis of 54 structures characterized by different dynamic parameters. And, in addition, using incidence angles every 10 ° and 11 seismic records for the ATH. The maximum responses will be compared with those of the spectrum proposed by Standard E0.30, thus obtaining linear rules for the amplification factors. / Trabajo de investigación

[ES] En el año 2010, el Reglamento colombiano de construcción sismoresistente (NSR-10) estableció el procedimiento de diseño basado en el método de los esfuerzos admisibles para utilizar la Guadua angustifolia Kunth como material de construcción. En la región Andina de Colombia hay gran presencia de bosques naturales de Guadua. Sin embargo, las condiciones geográficas y ambientales (temperatura, pluviosidad, altura sobre el nivel del mar, etc.) dificultan el aprovechamiento de este material para la construcción. Más aún, su localización se encuentra principalmente en lugares de difícil acceso, generando, además de una gran dispersión en sus propiedades físico mecánicas, grandes costes económicos asociados a la caracterización mecánica del material para su uso en aplicaciones estructurales. Por ello, nace la necesidad de plantear un sistema simplificado que permita estimar las propiedades mecánicas de la Guadua, que se pueda ejecutar en cualquier lugar remoto y que también reduzca los costes asociados al transporte de muestras y pruebas de laboratorio. Esta tesis doctoral propone una metodología que permite determinar las características mecánicas de la Guadua angustifolia que crece en la región Andina de Colombia. Se ha llevado a cabo una amplia campaña experimental donde se realizaron 2917 ensayos de laboratorio que tuvieron en cuenta variables como la procedencia, la temperatura y la pluviosidad, así como el diámetro y espesor de pared del tallo. Con ayuda de análisis estadísticos que permitieron eliminar los datos atípicos obtenidos de los ensayos, se han evaluado las propiedades mecánicas de la Guadua: resistencia a tracción, compresión, corte y flexión. Dichas variables se han correlacionado mediante modelos estadísticos para así determinar su relación con los esfuerzos mecánicos resultantes de la campaña experimental. Estos modelos estadísticos, basados y calibrados con multitud de datos experimentales, han perseguido la predicción de los valores de esfuerzo últimos del material antes de su extracción en el bosque y directamente desde un trabajo sencillo de campo. Los resultados y conclusiones alcanzadas en esta tesis doctoral serán de gran utilidad para científicos, arquitectos, ingenieros y constructores en general, ya que permitirán estimar propiedades de la Guadua de una manera económica, precisa y rápida. / [CA] L'any 2010 el reglament Colombià de construcció sismeresistent (*NSR-10) estableix el procediment de disseny basat en el mètode dels esforços admissibles, per a utilitzar la Guadua angustifolia Kunth com a material de construcció. A la regió Andina de Colòmbia hi ha gran presència de boscos naturals de guadua. Però les condicions geogràfiques i ambientals (ex. temperatura, pluviositat, altura sobre el nivell de la mar, etc.) dificulten el seu aprofitament com a material constructiu. Més encara, la seua localització està principalment en llocs de difícil accés no sols generant una gran dispersió en les seues propietats físic mecàniques, sinó també els costos associats per a identificar la seua resistència per a aplicacions estructurals. Com a conseqüència directa, naix la necessitat de plantejar un sistema simplificat que permeta estimar aquestes propietats que no sols es puga executar en el lloc concret de la plantació, sinó que també reduïsca els costos de transport i proves de laboratori. Aquesta tesi doctoral proposa una solució que permet determinar les característiques mecàniques de la Guadua angustifolia Kunth que creix a la regió andina de Colòmbia. Per a això, en primer lloc, es van realitzar 2917 assajos de laboratori relacionant variables com l'origen d'extracció, la temperatura i pluviositat, i el diàmetre i grossària de paret de la tija. Amb aquests assajos, i amb ajuda de l'estadística per eliminar dades atípiques, es caracteritzaren les propietats mecàniques de la guadua com la seua resistència a la tracció, compressió, tallant i moment. Posteriorment, amb tots aquests resultats, es va modelar estadísticament les relacions entre les variables considerades i els esforços mecànics. El propòsit d'aquests models ha sigut el de predir valors d'esforços últims d'aquest material en camp abans de l'extracció i de la realització de qualsevol assaig mecànic. Aquests models són de gran importància perquè científics, arquitectes, enginyers i constructors en general, puguen estimar propietats de la guadua d'una manera econòmica, precisa i ràpida. / [EN] During 2010, Colombian seismic-resistant regulation for construction (NSR-10) established the design procedure using the admissible load method to use Guadua Angustifolia Kunth as a construction material. At the Colombian Andean region, there are a large number of Guadua forests. However, the geographical and environmental conditions (e.g. temperature, rainfall, height above sea level, etc.) limits its exploitation as a construction material. Moreover, these forests are mainly found at remote locations with difficult access, not only making its physical and mechanical properties greatly scattered but also increasing the costs related to identifying its strength for structural applications. As a direct consequence, the necessity of a simplified system that ease the estimation of these properties emerges, not only to foster on-field testing but also to reduce transport and laboratory testing costs. This doctoral thesis proposes one solution to determine the mechanical properties of the Guadua Angustifolia Kunth that grows at Colombian Andean region. For this, 2917 laboratory tests were done to relate variables such as the origin, temperature and rainfall, and the stem diameter and thickness. From this first part of the study, mechanical strength properties of the guadua such as tension, compression, shear and bending were determined with the help of statistical filters to eliminate the abnormal data from tests. Then, all this data was used to statistically model the relationship within the variables and the mechanical strength. The goal of these models is to predict mechanical ultimate strength at the field without doing physical extraction or mechanical tests. These models will enable scientists, architects and, in general, anyone in the construction sector to easily estimate the guadua's mechanical properties in a cheaper, accurate and efficient manner. / Lozano Peña, JE. (2021). Determinación de los esfuerzos últimos de la Guadua Angustifolia en la región andina de Colombia correlacionada con variables de clima [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/165379

[EN] The Church of Santa Catalina is a unique building within the historical heritage of the city of Valencia due to different aspects. Among them, it sould be noted its medieval origin and its unusual plan layout, because of both the asymmetry of its side chapels and its particular ambulatory with an even number of radial chapels. Moreover, there are uncertainties of its constructive evolution that are reflected on the façade on Lope de Vega square. In addition, there is the importance of its bell tower, which is considered to be a key example of the Valencian Baroque. This study provides information on its constructive process logic, linking its typological evolution with the different historical periods that the building has lived. The historical study, not only of the temple in particular but also of its surrounding environment, reveals important data about the structural design along the building's history. Access to previously unpublished artwork provides a greater insight on the temple. With all this, the church can be classified within the Mediterranean Gothic style, characterized by a diaphragmatic system that gives the ensemble a better behaviour for resisting seismic forces. Furthermore, this study provides an exhaustive and unpublished structural analysis, which results explain its behaviour in the different construction stages and the current state response facing horizontal seismic forces. For this purpose, a structural model has been developed. This model reproduces accurately the current shape of the temple by using the 3D laser scanner, a nondestructive technique which results are shown in this investigation. For the structural analysis of the ensemble formed by the church and its belfry, the most advanced calculation methods available to date are used. By means of the developed finite element numerical model , several analytical methods have been carried out, such as a linear static analysis for gravitational loads, a modal analysis, a nonlinear static procedure (pushover) and, finally, a nonlinear dynamic analysis (time-history). The results obtained in these analyses provide information about its structural behaviour, its collapse mechanism and its vulnerability index. / [ES] La Iglesia de Santa Catalina es un edificio único dentro del patrimonio histórico de la ciudad de Valencia por distintos aspectos. Entre ellos su origen medieval y su peculiar disposición en planta, tanto por la asimetría de sus capillas laterales como por su característica girola con un número par de capillas radiales. Además existen incógnitas acerca de su evolución constructiva, que quedan reflejadas en la fachada recayente a la plaza Lope de Vega. A esto se añade la importancia de su campanario, una pieza clave del barroco valenciano. Esta investigación aporta información relativa a su lógica constructiva, relacionando su evolución tipológica con las distintas épocas históricas que ha vivido el edificio. El estudio histórico, no sólo del templo en particular sino también de su entorno próximo, revela datos importantes respecto al diseño constructivo a lo largo de la historia del edificio. El acceso a material gráfico no publicado anteriormente proporciona un grado de conocimiento mayor del templo. Con todo ello podemos clasificar la iglesia dentro del estilo Gótico Mediterráneo, caracterizado por un sistema diafragmático que le confiere al conjunto un mejor comportamiento frente a esfuerzos sísmicos. Además este estudio aporta un análisis estructural exhaustivo e inédito, cuyos resultados explican su comportamiento en las distintas fases constructivas y la respuesta del estado actual frente a esfuerzos horizontales de sismo. Para ello se elabora un modelo de cálculo que reproduce con precisión la geometría actual del templo, utilizando para ello el escáner láser 3D, técnica no destructiva cuyos resultados se muestran en esta investigación. Para el análisis estructural del conjunto formado por la iglesia y su campanario se emplean los métodos de cálculo más avanzados en la actualidad. A partir del modelo numérico realizado con elementos finitos, se realiza un análisis estático para cargas gravitatorias, un cálculo modal, un cálculo no lineal estático (pushover) y, por último, un cálculo no lineal dinámico (historia en el tiempo). Los resultados obtenidos en estos análisis nos proporcionan la información sobre su comportamiento estructural, su mecanismo de colapso y su índice de vulnerabilidad. / [CA] L'Església de Santa Catalina és un edifici únic dins del patrimoni històric de la ciutat de València degut a diferents aspectos. Entre ells el seu origen medieval i la seua peculiar disposició en planta, tant per l'asimetria de les seues capelles laterals com per la seua característica girola amb un nombre parell de capelles radials. A més existeixen incògnites de la seua evolució constructiva reflectides en la façana de la plaça Lope de Vega. A açò s'afig la importància del seu campanar, considerat una peça clau del barroc valencià. Aquesta investigació aporta informació relativa a la seua lògica constructiva, relacionant la seua evolució tipològica amb les diferents èpoques històriques que ha viscut l'edifici. L'estudi històric, no solament del temple en particular sinó també del seu entorn pròxim, revela dades importants respecte al disseny constructiu al llarg de la història de l'edifici. L'accés a material gràfic no publicat anteriorment proporciona un grau de coneixement major del temple. Amb tot açò podem classificar l'església dins de l'estil Gòtic Mediterrani, caracteritzat per un sistema diafragmàtic que li confereix al conjunt un millor comportament enfront d'esforços sísmics. A més aquest estudi aporta una anàlisi estructural exhaustiva i inèdita, els resultats de la qual expliquen el seu comportament en les diferents fases constructives i la resposta de l'estat actual enfront d'esforços horitzontals de sisme. Per a açò s'elabora un model de càlcul que reprodueix amb precisió la geometria actual del temple utilitzant per a açò l'escàner làser 3D, tècnica no destructiva els resultats de la qual es mostren en aquesta investigació. Per a l'anàlisi estructural del conjunt format per l'església i el seu campanar s'empren els mètodes de càlcul més avançats en l'actualitat. A partir del model numèric realitzat amb elements finits, es realitza una anàlisi estàtica per a càrregues gravitatòries, un càlcul modal, un càlcul no lineal estàtic (pushover) i, finalment, un càlcul no lineal dinàmic (història en el temps). Els resultats obtinguts en aquestes anàlisis ens donen informació sobre el seu comportament estructural, el seu mecanisme de col·lapse i el seu índex de vulnerabilitat. / Moreno Puchalt, J. (2016). La iglesia de Santa Catalina de Valencia: Historia, construcción y estructura [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64074

Le Nord de l'Amérique Centrale est une zone complexe d'interaction entre trois grandes plaques tectoniques majeures : La plaque Caraïbe (CA) la plaque Amérique du Nord (AN) et la plaque Cocos (CO). Alors que la plaque Cocos subducte sous les plaques Caraïbe et Amérique du Nord, le mouvement relatif entre ces deux dernières plaques, en domaine continental, est principalement accommodé par le système de failles décrochantes sénestres Est-Ouest Polochic-Motagua. Nous avons installé, début 2005 et pour une période de 6 mois, un réseau de 30 stations sismologiques afin d'analyser l'activité sismique actuelle du système de failles Polochic Motagua ainsi que d'imager la structure de la lithosphere en profondeur. Nous montrons que l'activité sismique enregistrée est principalement concentrée au-dessus de 15 km de profondeur et distribuée le long des deux failles de Polochic et de Motagua qui montre une activité comparable. Aucun événement enregistré n'est associé à la faille de Jocotan. Nous observons également l'activité d'un des grabens Nord-Sud situé au sud de la faille de Motagua ainsi que probablement des plis Est-Ouest situés au Nord de la faille de Polochic. A l'aide de la méthode de fonctions récepteur nous avons localisé la discontinuité de Mohorovic à une profondeur moyenne de 35 kilomètres. L'image du Moho le long d'un profil perpendiculaire au système de faille semble suggérer qu'il existe un amincissement de la croûte entre les failles de Polochic et de Motagua bien que ce résultat reste à confirmer. Dans le but de caractériser la déformation à la jonction triple CA-CO-AN, en terme d'interactions et de contribution relative des différentes structures (les failles de Polo- chic, de Motagua, la série de grabens Nord-Sud, l'arc volcanique...) et l'interface de subduction, nous avons utilisé des données GPS provenant de différents réseaux géodésiques localisés au Guatemala (24 sites mesurés en 1999, 2003 et 2006), au Chiapas, Mexique méridional (8 sites mesurés tout les ans entre 2002 et 2005) et au Salvador (3 sites mesurés en 2003 et 2006). Les données ont été traitées et combinées avec les logiciels GAMIT et GLOBK. Le champ de vitesse obtenu fut dans un premier temps ajusté à l'aide d'un simple modèle élastique. La faille de Motagua semble accommoder la majorité du mouvement sénestre entre les plaques CA et AN, dont seulement 15% est accommodé par la faille de Polochic malgré sa morphologie, son histoire sismique récente et sa sis- micité actuelle comparables à celles de la faille de Motagua. Ceci semble suggérer des interactions mécaniques complexes entre les deux failles décrochantes à l'échelle de plu- sieurs cycles sismique ou une rhéologie complexe de la lithosphère sous le système de failles Polochic-Motagua. Un modèle à une seule faille centrée sur la faille de Motagua bloquée sur 15 km de profondeur suggère une vitesse de glissement décroissante d'Est (20 mm/an) vers le centre du Guatemala (15 mm/an) vers la jonction triple CA-CO-AN (∼ 0 mm/an). Cette décroissance semble être cohérente avec le taux d'extension Est-Ouest observé à travers les grabens d'Ipala et de Guatemala-City. Nous observons également un mouvement dextre à travers l'arc volcanique d'Amérique Centrale d'environ 15mm/an au salvador et 10mm/an au Guatemala. Ce mouvement est cohérent avec celui observé plus au Sud au Nicaragua et au Costa-Rica. Afin de prendre en compte les rotations de blocs et la déformation élastique localisée sur des failles situées aux frontières de ces blocs, nous avons utilisé un modèle élastique inverse 3D (DEFNODE, McCaffrey, 2002) pour ajuster notre champ de vitesse. Un modèle à 4 blocs (CO, CA, AN et une micro plaque côtière située entre l'arc volcanique d'Amérique Centrale et l'interface de subduction CO/CA) suggère un couplage décroissant à l'interface de subduction du Chiapas vers le Guatemala bien que ce résultat ne soit pas entièrement résolu par la densité actuelle de nos données.

Ce mémoire présente une étude pluridisciplinaire, structurale, pétrologique et géochronologique multiméthodes (Ar-Ar, traces de fission, (U-Th)/He et cosmogénique 10Be) permettant de contraindre les processus tectoniques (enfouissement, exhumation, faille active,...) depuis la croûte moyenne jusqu'en surface dans l'arc alpin Sud-Occidental. (i) L'étude thermo-barométrique et Ar-Ar des zones de cisaillement montre que le massif de l'Argentera-Mercantour et sa couverture attachée permienne ont subi une histoire tectono-métamorphique similaire avec un pic d'enfouissement à 15-18 km autour de 34 Ma en relation avec le sous-charriage sous les unités métamorphiques internes. L'exhumation du massif (0.8mm/an) s'effectue en deux temps témoignant d'une transition entre une tectonique transpressive puis transtensive durant le Miocène (26 à 4 Ma) en relation avec le poinçonnement N-S mantellique (Corps d'Ivrée) et les mouvements rotationnels de la plaque adriatique. (ii) La couverture sédimentaire est raccourcie et se deplace vers le Sud et ce durant tout le Miocène (23-8Ma). Ce déplacement est directement relié à la dynamique d'exhumation du massif cristallin externe de l'Argentera-Mercantour, la pente résultant du soulévement est favorable au découplage et au glissement de la couverture sédimentaire sus-jacente. De plus, le saut métamorphique entre le massif cristallin et la couverture sédimentaire ainsi que leur relation structurale conduit au concept de substitution de socle. (iii) Après 8 Ma, socle et couverture sont couplés comme l'indiquent des ages AFT identiques dans la couverture et le socle. La tectonique récente affectant à la fois la couverture et le massif de l'Argentera-Mercatour est caractérisée par un système principal décrochant N140°, et N-S extensif minoritaire, à l'origine de mouvements transtensifs dans la région de l'Embrunais-Ubaye. L'initiation de ce jeu normal à 4-5Ma est contrainte par les âges AHe sous la faille du Camp des Fourches. (iv) Ce sytème de faille toujours actif (sismicité et activité gravitaire associée) rend compte de ~40-60% de la rotation de la plaque adriatique. Il est mis en évidence par des morphologies glaciaires Holocènes décalées, datées par la méthode 10Be à 12-13 ka, les surfaces de failles étant datées à 11-8 ka, et les glissements gravitaires à 10-2 ka.

Le but de ce travail est la détection d'objets enfouis au fond de la mer à l'aide d'ondes sismo-acoustiques de surface de type Scholte.<br />Nous avons défini un système composé d'une antenne de capteurs multicomposante et d'un source impulsive disposés sur l'interface.<br />Le traitement du signal se décompose en deux temps: une étape d'estimation des caractéristiques de propagation des ondes est réalisée à partir de l'onde incidente sur l'antenne puis une image de détection est calculée par un traitement d'antenne adapté aux caractéristiques estimées, la dispersion et la polarisation.<br />Le traitement nécessite une modélisation fidèle du bruit sismo-acoustique, dont nous proposons des modèles.<br />Les performances ont une grande sensibilité au modèle de bruit, elles soulignent l'intérêt du traitement multicomposante.<br />La méthode a été favorablement validée par simulation d'ondes élastiques ainsi que sur des données réelles.<br />Elle demande à l'être expérimentalement en environnement contrôlé et en mer.