Simulation de forts mouvements du sol à partir de petits séismes utilisés comme fonctions de Green empiriques

L'objet de cette these est de tester la validite de la methode des fonctions de green empiriques pour l'estimation des mouvements sismiques forts induits par des seismes de magnitude 5 a 7. Cette methode est particulierement bien adaptee a la simulation des forts mouvements du sol dans les regions a sismicite moderee. Les fonctions de green empiriques sont constituees d'enregistrements d'evenements de faible magnitude, qui decrivent la propagation des ondes sismiques a travers la structure reelle de la terre. Dans l'approximation de champ lointain, la methode consiste a sommer ces fonctions pour simuler les mouvements du sol que provoquerait une source sismique plus etendue. Afin de decrire la complexite du processus de rupture lors d'un gros seisme, nous introduisons une distribution statistique d'irregularites sur le plan de faille. Apres un expose de la methode, des calculs analytiques effectues pour un modele de faille circulaire precisent le domaine de validite de la methode a des distances epicentrales faibles. Le probleme lie a la discretisation spatiale et temporelle, qui ne permet pas de decrire l'ensemble du contenu haute frequence du mouvement sismique du gros seisme, ainsi que la sensibilite des accelerations simulees aux variations de certains parametres de la faille, sont ensuite examines en detail. Dans la seconde partie de la these, la methode est d'abord testee sur des donnees provenant de regions sismiquement actives: la region de spitak en armenie et la californie centrale. A partir d'une petite replique verifiant les conditions requises pour etre utilisee comme fonction de green empirique, nous reconstituons l'enregistrement du mouvement du sol genere par un evenement de plus forte magnitude. Par ailleurs, a l'aide de donnees obtenues en fond de forage au nord du fosse rhenan, nous simulons les accelerations susceptibles d'etre engendrees en profondeur par des seismes regionaux moderes. Enfin, des estimations statistiques du spectre de reponse de la cathedrale de strasbourg sont comparees avec des accelerations simulees en differents points de la structure