Academic literature on the topic 'Risques sismiques – Essais – Simulation par ordinateur'

Cette thèse a été motivée par diverses questions qui se posent quant à l'utilisation de la méthode de l'isolation sismique dans l'industrie nucléaire. Malgré la recherche effectuée pendant les dernières décennies dans le domaine de l'isolation sismique, plusieurs questions restent ouvertes quant au comportement des structures isolées. Ces questions concernent d'une part la vulnérabilité de ces structures, due à une excursion (inattendue) dans le domaine post-linéaire et d'autre part, des phénomènes qui peuvent aboutir à une excitation significative des modes non isolés. Par ailleurs, à la différence des travaux antérieurs qui étudient le comportement sismique des bâtiments, une place importante est consacrée au comportement des équipements par le biais de l'étude des spectres de plancher. Dans un premier temps, la probabilité de défaillance, dans le cas de réponse non-linéaire de la superstructure, a été étudiée avec des modèles simples, pour différents lois de comportement non-linéaires et différents types d'appuis. Ensuite les effets de l'ajout d'un amortissement important ont été étudiés et le mécanisme d'amplification de la réponse des modes non-isolés a été expliqué. Afin de remédier au problème de l'amplification des modes non isolés, des systèmes d'isolation mixtes, combinant l'isolation passive avec des dispositifs semi-actifs, ont été considérés. Les analyses numériques confirment l'efficacité de cette approche. Enfin, une série d'essais, sur table vibrante, d'une maquette simple à deux degrés de liberté a été réalisée. La maquette est équipée d'un amortisseur magnéto-rhéologique qui est contrôlé comme un dispositif semi-actif. La comparaison des résultats expérimentaux avec ceux des simulations numériques montre que les modèles développés sont capables de représenter de façon satisfaisante les phénomènes physiques essentiels.

L'amplification des mouvements sismiques en fonction de la nature et de la geometrie des formations geologiques superficielles, est un phenomene connu depuis longtemps mais encore mal estime aujourd'hui. En particulier, il n'existe pas de methodologie etablie pour definir la fonction de transfert a appliquer sur un site donne pour tenir compte de ses caracteristiques. Les methodes de caracterisation de ce phenomene par mesure du bruit de fond sismique semblent valides experimentalement, mais il reste a leur trouver une base theorique, de plus elles ne fournissent pas directement la fonction de transfert en cas de mouvement fort (non-linearite). A travers ce travail, nous explorons la possibilite d'etablir, une methode permettant de predire, a l'aide de simulations numeriques, les mouvements du sol en tenant compte des non-linearites de comportement rheologique. Nous montrons que les mesures de type microzonage (site/reference, h/v) ne fournissent pas la fonction de transfert mais permettent d'etalonner et de demontrer le realisme des simulations numeriques 2d. Des modelisations sur modeles reduits en centrifugeuse ont permis, grace aux lois de similitude, de controler la geometrie, la rheologie, la sollicitation sismique des bassins sedimentaires testes et de justifier les fondements de la methodologie. Ces experiences ont mis en evidence le passage du comportement lineaire au non-lineaire lorsque la sollicitation sismique devient importante. Nous avons pu reproduire par simulation numerique ce comportement non lineaire dans des cas 1d. Au vu de ce travail il semble envisageable de predire les mouvements sismiques sur un site donne en s'appuyant sur une simulation numerique etalonnee par des mesures sismiques de bruit de fond en tenant compte des effets 2d

Les barrages en enrochement comptent parmi les des ouvrages les plus importants en génie civil. Ce sont des ouvrages critiques dont les exigences de performance sont très élevées. De plus, les normes parasismiques pour ces ouvrages ont évolué rapidement depuis quelques années ((Hydro- Québec, 2003; Gouv. du QC, 2002; Canadian Dam Association (CDA), 2007 (révisé en 2013); ICOLD, 2016; Federal Guidelines for Dam Safety (FEMA), 2005) et sont maintenant très sévères. Ces analyses sont très importantes puisqu’elles permettent de mieux définir le comportement d’un l’ouvrage face à un séisme et, par conséquent, de mieux évaluer sa sécurité. Cependant, ces méthodes sont complexes et leur mis en oeuvre pour des barrages existants constitue toujours un exercice délicat. L’Est du Canada se caractérise par une séismicité active mais modérée. Les secousses sismiques de l’Est canadien ont un contenu fréquentiel plus élevé que celui de l’Ouest américain. Cependant, les signaux de l’est canadien n’ont fait l’objet relativement que de peu d’études jusqu’à maintenant. Ce mémoire présente les résultats de l’étude dynamique unidimensionnelle (1D) et bidimensionnelle (2D) du comportement d’un barrage en enrochement sous sollicitations sismiques. L’ouvrage étudié est le barrage Denis-Perron dont la construction a été complétée en 1998. C’est un barrage en enrochement d’une hauteur de 171 mètres constitué d’un noyau en till. L’ouvrage ferme la rivière Ste-Marguerite sur une vallée étroite située au nord de Sept-Îles. Des enregistrements des accélérations en crête et à la base du barrage pour trois événements sismiques ont été utilisés dans les différentes simulations. Les analyses 1D ont été menées dans le domaine fréquentiel avec le logiciel ProShake. Les analyses 2D ont été menées dans le domaine temporel avec les logiciels QUAD4M, qui adopte le comportement linéaire-équivalent des sols, et FLAC, qui tient en compte la non-linéarité du comportement des sols. Pour les deux catégories d’analyse, les résultats ont été exploités dans les domaines spectral et temporel. Ces résultats ont démontré qu’une étude 1D sur ProShake avec une correction de la période prédominante selon la forme de la vallée sont nécessaire pour des études dynamiques préliminaires d’un barrage. Cependant, des études approfondies sur FLAC peuvent s’avérer essentiel pour l’évaluation des risques sismiques de ces ouvrages.
Rockfill dams are one of the most important structures in civil engineering. These are critical structures whose performance requirements are very high. In addition, the seismic standards for these structures have changed rapidly over the last few years (Hydro-Québec, 2003; Gouv.-du- Québec, 2002; Canadian Dam Association (CDA)) and currently are very sever. These analyzes are very important since they can define the behavior of structure when earthquakes happen, and consequently, evaluate its safety. However, these methods are complex and their application on existing dams is always a delicate exercise. Eastern Canada is characterized by an active but moderate seismicity. The earthquakes in Eastern Canada have a higher frequency content than the Western United States. Though, only a few studies have been made with signals from Eastern Canada. This thesis presents the results of the dynamic 1D and 2D behavior of a rockfill dam under seismic loading. The study takes into consideration the Denis-Perron dam activity, a rockfill dam of 171 meters height with a till core, which was finished constructing in 1998. This structure closes the Ste-Marguerite River on a narrow valley north of Sept-Îles. Recordings of accelerations at the top and at the base of the dam for three seismic events were used in different simulations. The 1D analyzes were conducted in the frequency domain with ProShake software. The 2D analyzes were conducted in the time domain with QUAD4M software, which adopts the linear behavior of soils, and FLAC, which takes into account the nonlinearity of soil behavior. For both analyses, the results were carried out in spectral and temporal domains. These results demonstrated that the 1D study on ProShake, with a correction of predominant period according to the shape of the valley, is necessary for preliminary dynamic studies of a dam. However, in depth studies, FLAC may be essential for seismic risk assessment of these structures

Afin de fournir une meilleure prévision du mouvement du sol attendu dans la région de Port-au-Prince, ce travail de thèse propose de détecter et de quantifier les effets de site, d’analyser les caractéristiques des ondes sismiques piégées dans la couche meuble du bassin, et de simuler des accélérogrammes synthétiques réalistes que produirait un séisme futur. A cette fin, nous proposons d’analyser les signaux de 78 séismes qui ont eu lieu entre mars 2010 et février 2013 en appliquant les méthodes de rapports spectraux H/V séisme et SSR. Cette étude met en évidence une forte variabilité spatiale dans les amplifications mesurées, qui est tout à fait cohérente avec la géologie de surface très hétérogène de la zone. On note aussi des amplifications à basse fréquence sur les sédiments marins proches de la côte. Sur les contreforts du massif de la Selle, les réverbérations des ondes sismiques amplifient fortement le mouvement sismique au sommet de la colline. De plus, sur certaines stations nous mettons en évidence, un allongement du signal dû à la présence d’ondes de surface. Pour la génération des accélérogrammes synthétiques, nous utilisons d’abord la méthode des fonctions de Green empiriques. Les résultats obtenus montrent que les mouvements du sol les plus forts sont attendues dans les sédiments quaternaires près de la côte et sur les crêtes des collines du Sud de Port-au-Prince. Ensuite, une méthode hybride de simulation combinant fonctions de transfert complexes et simulations EGF au rocher a été mise en place, et validée à partir de test sur des sites instrumentés de la région métropolitaine de Port-au-Prince
In order to help estimating the seismic ground motion expected in the Port-au-Prince area (Haiti), we characterize local site effects, pointing out the seismic waves trapped in the loose layer of Cul-de-Sac basin, and provide realistic synthetic accelerograms for an hypothetical future earthquake.To this end, we propose to analyze signals from 78 earthquakes that occurred between March 2010and February 2013, by applying two methods of spectral ratios : The H/V earthquake method and the classical spectral ratio (SSR). A strong spatial variability was observed in the measured amplifications, which is quite consistent with the heterogeneous surface geology of the area. We notice in particular strong amplification on marine sediments close to the coast. In the foothills of the Massif de la Selle the reflection of the seismic waves lead to the concentration of the wave fields that strongly amplify seismic ground motion at the top of the hills. In addition, an increase of the signal duration due to the presence of surface waves was also highlighted on some stations of the plain. For the generation of synthetic accelerograms, we first use Empirical Green functions (EGF) method. The results show that the strongest acceleration is expected in Quaternary sediments near the coast and on the ridge of south hills of Port-au-Prince. Then, a hybrid simulation method combining complex transfer functions (amplitude and phase) and the EGF simulation on bedrock was set up and validated from testing on instrumented sites in the metropolitan area of Port-au-Prince

Face au séisme majeur qui la menace, Beyrouth offre un tissu urbain hautement vulnérable. Ce risque devrait conduire les assureurs à évaluer au plus juste la vulnérabilité du bâti. Le modèle de simulation est un outil assurantiel conçu pour estimer l’endommagement potentiel, indicateur des vulnérabilités analytiques et synthétiques de la ville. L’originalité de notre modèle, adapté au contexte local du risque, est d’intégrer la réponse spectrale à l’évaluation de l’intensité. Cette conception exigeait le recours à un logiciel de propagation des ondes et la démarche induite supposait connues des données géotechniques et constructives, qui furent collectées sur le terrain. L’application des résultats à l’assurance révèle la quasi-inassurabilité de certaines bâtisses hautement vulnérables. Les cartes de risque d’endommagement obtenues sont utiles pour cibler la réhabilitation du bâti, préalable à la mise en cohérence de la gestion assurantielle
Beirut’s highly vulnerable urban fabric is threatened by a big earthquake. Faced with such a situation, insurers need to assess precisely the vulnerability of insured properties. A loss estimation model evaluates insured properties damage, which is an indicator of analytical and synthetical vulnerabilities of the city. The most original feature of our model that is adapted to the specifics of the Beirut’s context is to use the spectral acceleration converted into intensity. For that purpose, a computer program for earthquake response analysis of horizontally layered sites is utilized. One preliminary step to conduct this analysis was the gathering of geotechnical and building data. Results of our loss model show that some highly vulnerable buildings are almost uninsurable. Damage risk maps are intended to be a useful resource to fix the building that need seismic rehabilitation in priority as reducing vulnerability is required to rationalize the insurance risk management

Une prédiction de la réponse sismique des structures de génie civil (telles que les centrales nucléaires ou les barrages), doit faire face à plusieurs difficultés majeures compte tenu de la complexité du problème traité. Pour cela, la simulation de la source, la propagation des ondes sismique et les effets de site, ont été étudiés par différentes approches dernièrement. Récemment, des méthodes combinées avec des ordinateurs massivement parallèles se sont avérées très efficaces pour modéliser la propagation des ondes sismiques depuis la source jusqu’au site, dans des environnements géologiques tridimensionnels complexes. Cependant, la précision reste limitée en raison du caractère multi-échelle du problème et des grandes incertitudes sur les données à introduire dans le modèle (i.e. la caractérisation géométrique et cinématique de la source sismique, le modèle géologique et numérique du chemin de propagation). Pour cela, l’utilisation d'un modèle numérique régional capable de simuler le phénomène sismique de la source au site permettrait de mieux comprendre et de classer l'origine de ces incertitudes.Ce travail vise à étudier numériquement l'effet de la géologie locale et régionale sur la réponse sismique d’un bassin et plus particulièrement le site d’Argostoli situé sur l'île de Céphalonie (Grèce). Dans un premier temps, le code numérique utilisé dans ce travail (SEM3D) est vérifié à l'aide de trois cas canoniques. Les résultats obtenus montrent un bon accord avec les solutions de référence. Dans les cas d’un modèle numérique avec diverses échelles ou avec des géologies complexes, l’un des points clefs est la conformité du maillage numérique avec les interfaces géologiques, ce qui se traduit par l’augmentation du coût numérique. Grâce aux caractéristiques de la méthode numérique utilisée, pour contourner cette difficulté, une approche possible est l’utilisation des maillages “non-conformes” ou “not-honouring”. Une étude paramétrique sur la faisabilité de cette approche est ainsi réalisée afin de mettre en évidence l'influence de certains paramètres numériques sur les résultats obtenus.Par la suite, des études paramétriques de plusieurs scénarii sismiques sur le site d'Argostoli ont été réalisées. Concernant le chargement sismique, deux types de sources ont été étudiés : des sources ponctuelles et des failles étendues. L’étude avec les sources ponctuelles révèle un phénomène d'amplification et de piégeage des ondes dans le bassin, conduisant à un signal complexe et allongé, avec une énergie importante par rapport à une étude avec une géologie simplifiée. Pour le second type de source, la faille modélisée est proche de la surface. Cela permet d'étudier l’effets du bassin et du champ-proche sur la réponse sismique du site. En effet, le mouvement du sol à proximité d'une faille peut être différent du mouvement du sol observé loin de la source sismique. D’après les résultats obtenus, l'effet du bassin est plus marqué mais avec une amplification plus forte et des fréquences de résonance différentes. De plus, l'effet du champ-proche a été mis en évidence, marqué par de fortes impulsions de vitesse à certains endroits du bassin. L’ordre de grandeur des spectres de réponses obtenues est comparable à ceux obtenus lors des séismes de magnitude semblable qui ont eu lieu en 2014 au même endroit.Dans la dernière partie, une étude paramétrique sur des aspects numériques liées à la précision du calcul a été réalisée. Cette étude a permis d’augmenter la résolution fréquentielle de 7 Hz à 10 Hz avec des caractéristiques mécaniques de sols mous avec la même taille de domaine. Ces simulations ouvrent plus de questions sur l’interdépendance de la finesse de la résolution des données physiques et des maillages pour les calculs numériques. En conclusion, cette thèse correspond à une première étape dans la caractérisation numérique de la réponse sismique du bassin d’Argostoli et les effets dus au bassin, au type de source et à leurs interactions
A prediction of the seismic response of civil engineering structures that requires a high level of safety (i.e. nuclear power plants or dams) faces several major difficulties given the complexity of the problem being treated. To this end, the source simulation, seismic wave propagation and site effects have been studied by different approaches over the last two decades. Recently, numerical methods, such as the spectral element, combined with massively parallel computers have proved a good efficiency in modelling the seismic wave propagation from source to site in complex three-dimensional geological environments. However, the accuracy of these predictions remains limited due to the multi-scale nature of the problem and the large uncertainties in the data to be introduced into the model (i.e. the geometric and kinematic characterization of the seismic source, the detailed geological and numerical model of the source-to-site propagation path). Therefore, the use of a regional numerical model able to simulate the seismic phenomenon from source to site would allow a better analysis and classification of the origin of the associated uncertainties.This work aims to study numerically the effect of local and regional geology on the seismic response of a basin and precisely the Argostoli site located on the island of Kefalonia (Greece). Firstly, the numerical code used in this work (SEM3D) is verified using three canonical cases. The simulated results showed a good agreement with the reference solutions. In the cases of a numerical model with different scales or with complex geologies, one of the important difficulties is the conformity of the numerical meshes with the geological interfaces, that will result an increase in the numerical cost. Because of the characteristics of the used numerical method, one possible approach was to use the “non-conforming” or “not-honoring” meshes to overcome this difficulty. A parametric study on the applicability of this approach was then carried out in order to highlight the influence of some numerical parameters on the obtained results.Thereafter, parametric studies on several seismic scenarios in the Argostoli site were conducted. Concerning seismic loading, two types of source have been studied: point sources and extended faults. The study with point sources clearly revealed a phenomenon of amplification and trapping of waves in the basin, leading to a complex and elongated signal, with significant energy compared to a study with a simplified geology. For the second type of source, the modeled fault is close to the surface. It allows to study, in addition to the influence of the basin, the effect of the near-field on the seismic response of the site. Indeed, near-fault ground motion can be significantly different from ground motion observed far from the seismic source. Based on the results obtained, the basin effect is even more pronounced but with higher amplification and different resonance frequencies. In addition, the near-field effect has been highlighted, marked by strong velocity pulses at some locations in the basin. The order of magnitude of the obtained response spectra is comparable to the ones obtained during the earthquake sequence of similar magnitude that took place in 2014.In the last part, a parametric study (allowed by the development of computing power) on the numerical aspects related to the computational accuracy was carried out. With this study, it is possible to increase the frequency resolution from 7 Hz to 10 Hz with soft soil mechanical characteristics while keeping the same domain size. These simulations open even more questions on the interdependence of the fineness of resolution of physical data and meshes for numerical simulations. In conclusion, this thesis corresponds to a first step in the numerical characterization of the seismic response of the Argostoli basin and the effects due to the basin, the type of source and their interactions

L’ambition de ce travail est la prédiction du champ d’onde incident réalistique, induit par des mouvement forts de sol, aux sites d’importance stratégique, comme des centrales nucléaires. À cette fin, un plateforme multi-outil est développé et exploité pour simuler les aspects différents d’un phénomène complexe et multi-échelle comme un tremblement de terre. Ce cadre computationnel fait face à la nature diversifiée d’un tremblement de terre par approche holistique local-régionale.Un cas d’étude complexe est choisie: le tremblement de terre MW6.6 Niigata-Ken Ch¯uetsu-Oki, qui a endommagé la centrale nucléaire de Kashiwazaki-Kariwa. Les effets de site non-linéaires observés sont à premier examinés et caractérisés. Dans la suite, le modèle 3D «de la faille au site» est construit et employé pour prédire le mouvement sismique dans une bande de fréquence de 0-7 Hz. L’effet de la structure géologique pliée au-dessous du site est quantifié en simulant deux chocs d’intensité modérée et en évaluant la variabilité spatiale des spectres de réponse aux différents endroits dans le site nucléaire. Le résultat numérique souligne le besoin d’une description plus détaillée du champ d’onde incident utilisé comme paramètre d’entrée dans la conception structurel antisismique de réacteurs nucléaires et des installations. Finalement, la bande de fréquences des signaux synthétiques obtenues comme résultat des simulations numériques est agrandie en exploitant la prédiction stochastique des ordonnées spectrales à courte période fournies par des Réseaux Artificiels de Neurones
The ambition of this work is the prediction of a synthetic yet realistic broad-band incident wave-field, induced by strong ground motion earthquakes at sites of strategic importance, such as nuclear power plants. To this end, an multi-tool platform is developed and exploited to simulate the different aspects of the complex and multi-scale phenomenon an earthquake embodies. This multi-scale computational framework copes with the manifold nature of an earthquake by a holistic local-to-regional approach. A complex case study is chosen to this end: is the MW6.6 Niigata-Ken Ch¯uetsu-Oki earthquake, which damaged the Kashiwazaki-Kariwa nuclear power plant. The observed non-linear site-effects are at first investigated and characterized. In the following, the 3D source-to-site model is constructed and employed to provide reliable input ground motion, for a frequency band of 0-7 Hz. The effect of the folded geological structure underneath the site is quantified by simulating two aftershocks of moderate intensity and by estimating the spatial variability of the response spectra at different locations within the nuclear site. The numerical outcome stresses the need for a more detailed description of the incident wave-field used as input parameter in the antiseismic structural design of nuclear reactors and facilities. Finally, the frequency band of the time-histories obtained as outcome of the numerical simulations is enlarged by exploiting the stochastic prediction of short-period response ordinates provided by Artificial Neural Networks

Une courbe de fragilité sismique qui présente la probabilité de défaillance d'une structure en fonction d'une intensité sismique, est un outil performant pour l'évaluation de la vulnérabilité sismique des structures en génie nucléaire et génie civil. On se concentre dans cette thèse sur l'approche par simulations numériques pour la construction des courbes de fragilité sismique. Une étude comparative des méthodes paramétriques existantes avec l'hypothèse log-normale est d'abord réalisée. Elle permet ensuite de proposer des améliorations de la méthode du maximum de vraisemblance dans le but d'atténuer l'influence de l'excitation sismique lors de son processus de construction. Une autre amélioration est l'application de la méthode de simulations par subsets pour l'évaluation de la probabilité de défaillance faible. Enfin, en utilisant la méthode de calcul de l'évolution des fonctions de densité de probabilité qui permet d'évaluer la probabilité conjointe entre la réponse structurale et les variables aléatoires du système et de l'excitation, nous proposons également une nouvelle technique non-paramétrique de construction des courbes de fragilité sismique sans utiliser l'hypothèse de la loi log-normale. La validation des améliorations et de la nouvelle technique est réalisée sur des exemples numériques.

L'objectif de cette thèse est de simuler l'histoire temporelle de la réponse d'un bâtiment de grande hauteur sous sollicitation sismique et de proposer des méthodologies simplifiées qui reproduisent correctement une telle réponse. Initialement, un modèle tridimensionnel par éléments finis est produit afin de valider sa fiabilité pour simuler le comportement réel du bâtiment pendant les mouvements du sol, enregistrés à l'aide d'accéléromètres. Il est proposé d'améliorer la précision du modèle numérique en imposant de multiples excitations, compte-tenu des effets de basculement et de la variabilité spatiale sur la sollicitation d'entrée. L'utilisation de fonctions de Green empiriques est proposée pour simuler la réponse sismique directement à partir d'enregistrements d'événements passés, sans avoir besoin de dessins de construction ni d'étalonnage des paramètres mécaniques. Une méthode de sommation stochastique, déjà utilisée pour prédire les mouvements du sol, est adoptée pour générer des signaux synthétiques à des hauteurs différentes du bâtiment, par extension du chemin de propagation des ondes du sol à la structure. Une représentation simplifiée du bâtiment comme une poutre homogène Timoshenko est proposée pour simuler la réponse sismique directement à partir des enregistrements des vibrations ambiantes. Des paramètres mécaniques équivalents sont identifiés à l'aide de l'interférométrie par déconvolution en termes de dispersion des ondes, de fréquences naturelles et de rapport de vitesse des ondes de cisaillement et de compression dans le milieu
The aim of this thesis is to simulate the time history response of a high rise building under seismic excitation and provide simplified methodologies that properly reproduce such response. Firstly, a detailed three-dimensional finite element model is produced to validate its reliability to simulate the real behavior of the building during ground motions, recorded using accelerometers. It is proposed to improve the accuracy of the numerical model by imposing multiple excitations, considering rocking effect and spatial variability on the input motion. The use of empirical Green's functions is proposed to simulate the seismic response directly from past event records, without the need of construction drawings and mechanical parameters calibration. A stochastic summation scheme, already used to predict ground motions, is adopted to generate synthetic signals at different heights of the building, extending the wave propagation path from the ground to the structure. A simplified representation of the building as a homogeneous Timoshenko beam is proposed to simulate the seismic response directly from ambient vibration records. Equivalent mechanical parameters are identified using deconvolution interferometry in terms of wave dispersion, natural frequencies and shear to compressional wave

La complexité des structures géologiques en Moyenne Durance rend difficile la caractérisation et l’évaluation du risque sismique dans cette région. La compréhension 3D des structures nécessite l’utilisation de techniques modernes de modélisation numérique pour réaliser des modèles 3D du substratum géologique qui soient cohérents à différentes échelles, pour effectuer des simulations des mouvements sismiques. Pour réaliser des modèles 3D géologiques, nous avons harmonisé des bases de données géologiques et géophysiques hétérogènes (forages pétroliers, sondages géotechniques, profils sismiques, profils géophysiques H/V, cartographie géologique haute et basse résolution, datations biostratigraphiques, ...) dans le géomodeleur 3D gOcad. La réalisation des modèles 3D permet de caractériser la géométrie 3D des principales structures tectoniques en Moyenne Durance, notamment la Zone de failles de la Moyenne Durance (ZFMD) ainsi que la géométrie haute résolution du substratum géologique de la vallée de Cadarache, notamment de son remplissage sédimentaire tertiaire. Notre étude permet de préciser la géométrie 3D de la ZFMD et son rôle sur les structures géologiques adjacentes. La ZFMD constitue une zone de transfert qui limite l’extension latérale et modifie la géométrie des plis et chevauchements. Les structures tectoniques en Moyenne Durance sont caractérisées par une déformation de type thin-skin. La tectonique salifère joue un rôle important dans cette déformation (niveau de décollement, formation et géométrie 3D des plis). A l’échelle de la vallée de Cadarache, l’étude géologique des affleurements couplée à l’étude géostatistique des sondages permet de réaliser une simulation en 3D de la répartition spatiale des faciès et de proposer un modèle sédimentaire 3D du remplissage tertiaire de la vallée. Il est caractérisé par une sédimentation en deux étapes : une première phase de remplissage par des apports détritiques importants en provenance du Sud-Est, liés au démantèlement du massif des Maures-Estérel, une deuxième phase de remplissage par des dépôts d’environnement fluviatile méandriforme à forte sinuosité et à dominante de sables. Enfin, l’imbrication multi-échelle des modèles 3D a permis d’expliquer la formation de la vallée de Cadarache dans le contexte géodynamique de la région de la Moyenne Durance au Tertiaire, et notamment sous l’influence de la compression pyrénéenne et de la ZFMD sur la région de la Moyenne Durance et sur la vallée de Cadarache
The complexity of geological structures in Middle Durance region makes difficult the characterization and evaluation of seismic risk in this region. Understanding these structures in 3D requires to use modern techniques of 3D digital modelling in order to achieve the 3D geological models of the bedrock with coherence on different scales, to perform ground motion simulations. Building 3D geological models need to normalize heterogeneous geophysical and geological databases (oil boreholes, geotechnical boreholes, seismic profiles, H/V geophysical profiles, high and low resolution geological mapping, biostratigraphic dating,...) in the 3D software gOcad. The realization of 3D geological models allows to characterize the 3D geometry of main the tectonic structures in Middle Durance region, including the Middle Durance Fault Zone (ZFMD) and the high resolution geometry of geological bedrock of the Cadarache Valley, and in particular its tertiary sedimentary fill. Our study allows to specify the ZFMD 3D geometry and its role on the adjacent geological structures. The ZFMD is a transfer zone that limits lateral extension and changes the geometry of folds and thrusts. The Middle Durance tectonic structures are characterized by a thin-skin deformation. Salt tectonics plays an important role in this deformation (detachment level, training and 3D geometry of folds). At the scale of the Valley of Cadarache, outcrop geological study coupled with boreholes geostatistical study allows to perform a 3D simulation of the spatial distribution of facies and to propose a 3D sedimentary model for the Tertiary filling of the Cadarache Valley. It is characterized by sedimentation in two steps: a first step of filling by important detrital inputs from the Southeast, related to the erosion of the Maures-Esterel massif, a second step of filling by deposits of fluvial meandering sand-dominant environment with high-sinuosity. Finally, building multi-scale 3D models allows explaining the formation of the Valley of Cadarache in the geodynamic context of the Middle Durance region at Tertiary times, and particularly under the influence of the Pyrenean compression and ZFMD on the Middle Durance region and the Valley of Cadarache