Comportement sismique des fondations superficielles: vers la prise en compte d'un critere de performance dans la conception

L'objectif de cette these est de contribuer a l'etude du comportement sismique des fondations superficielles et d'offrir de nouveaux outils pour le traitement de problemes pertinents, orientes vers la nouvelle philosophie de conception parasismique des structures : la conception basee sur la performance (« performance-based design »). On a travaille suivant quatre axes d'approche sur la problematique de la these : a. Reconnaissance des caracteristiques principales du probleme par l'examen de ruptures sismiques de structures reelles. Cet effort a abouti a la creation d'une base de donnees d'environ 200 structures qui ont subi une rupture par perte de capacite portante au niveau de la fondation. b. Approche theorique pour la determination de la capacite portante sismique d'un systeme de fondation. On a traite le probleme de la capacite portante sismique d'une semelle circulaire sur un sol purement coherent heterogene par l'approche cinematique du Calcul a la Rupture. Les solutions etablies nous ont permis de proposer une modification/extension des procedures de conception existantes qui sont incorporees dans les normes de conception parasismique europeennes (Eurocode 8). c. Approche experimentale pour la validation de la solution theorique etablie. Une collaboration avec le LCPC – Centre de Nantes a abouti a la planification des trois seances d'essais en centrifugeuse. Les deux premieres seances sont incluses dans la these et portent sur la determination de la capacite portante d'une semelle circulaire sur sol coherent sous chargement quasi-statique. d. Developpement d'un outil integre permettant la mise en œuvre d'analyses dynamiques efficaces pour la prise en compte de l'interaction sol-structure non-lineaire au niveau de la fondation. On a developpe un nouveau modele de macroelement pour le systeme sol-fondation. Le macroelement est utilise comme element de liaison a la base de la superstructure et reproduit les effets non-lineaires qui ont lieu au niveau de la fondation lors d'une sollicitation sismique. Le modele propose comporte deux mecanismes en couplage : la plastification du sol et le decollement qui peut se produire sur l'interface sol-structure. L'objectif de cet outil est de permettre d'effectuer de maniere efficace un grand nombre d'analyses de structures dynamiques non-lineaires. L'objectif ulterieur de nos developpements est d'enrichir les normes de conception parasismique actuelles et de les orienter vers une philosophie de conception basee sur la performance des structures lors d'un seisme.