B) Les ondes sismiques
Introduction :
Durant un séisme, la base d’une structure est soumise à de brusques accélérations dans toutes les directions.
- Les accélérations sismiques peuvent être horizontales, se sont les plus redoutables. En effet, les structures sont prévues pour résister à des charges essentiellement verticales.
- Les accélérations sismiques peuvent être aussi cycliques. L’aspect cyclique est particulièrement ravageur car il est lié à une dégradation rapide et progressive de la résistance de la structure.
- Les accélérations sismiques peuvent enfin être dynamiques. En effet, durant un séisme, la base d’un bâtiment, jusqu’alors immobile, subit de brusques mouvements dans toutes les directions pendant une dizaine de seconde environ, avant de se figer à nouveau.
La magnitude d’un séisme est une grandeur qui rend compte de l’énergie rayonnée par un séisme. Pour calculer cette magnitude, les sismologues utilisent les amplitudes des différentes ondes sismiques émises :
1) Les ondes de volume :
Elles se propagent à l'intérieur du globe suivant des lois proches de celles de l'optique géométrique. Leur vitesse de propagation dépend du matériau traversé et d'une manière générale elle augmente avec la profondeur.
a) Les ondes P ou ondes primaires
Ce sont des ondes longitudinales, compressives. Leur vitesse de propagation atteint 3,5 à 14 km/s, suivant la nature des roches et la profondeur à laquelle elles se propagent.
Elles sont responsables du grondement sourd que l'on peut entendre au début d'un tremblement de terre.
b) Les ondes S ou ondes secondaires
Les ondes S sont les plus destructrices: elles arrivent quelques secondes après les ondes P et sont transversales. On les appelle aussi ondes de cisaillement. A leur passage, le sol se déplace perpendiculairement au sens de propagation des ondes. Ces ondes ne se propagent pas dans les milieux liquides
2) Les ondes de surfaces
Ce sont des ondes guidées par la surface de la Terre. Elles sont moins rapides que les ondes de volume mais leur amplitude est généralement plus forte et elles concentrent le maximum d'énergie.
a) L'onde de Love
C’est un anglais, Augustus Edward Hough Love, qui a découvert son existence en 1911. Son déplacement est comparable à celui des ondes S sans le mouvement vertical. Les ondes de Love provoquent également un ébranlement horizontal qui est la cause de nombreux dégâts aux fondations d'un édifice qui n'est pas une construction parasismique. Les ondes de Love se propagent à environ 4 km.s-1
b) L'onde de Rayleigh
Elle résulte d'interférences entre les composantes verticales des ondes P et S. elle a été découverte par John William Strutt Rayleigh en 1885. Son déplacement est à la fois horizontal et vertical.
