Comportement dynamique et parasismique d’une structure pyramidale - Applications aux complexes archéologiques pré Incas (Pérou)

Lors des tremblements de terre, un bâtiment subit une mise en mouvement et des déformations liées aux secousses sismiques, à sa forme, et à l’architecture propre du bâtiment.

De nos jours, les ouvrages parasismiques sont conçus et construits conformément aux règles parasismiques en vigueur. Ces règles ont été définies par (et pour) nos sociétés modernes mais en négligeant l’expérience et l’histoire sismique des sociétés passées. Ces deux aspects sont peu étudiés, voire inconnus. Cela implique deux questions pour le stage proposé :

1- ces règles actuelles devraient aussi permettre d’anticiper les effondrements d’ouvrages plus anciens lors d’un séisme violent. Cependant, au Pérou, plusieurs sites pré Incas sont installés le long de la région côtière en contexte de subduction (Mw8, Mw9) et ne sont pourtant pas étudiés dans le cadre du risque sismique. En effet, ces sites sont classés à l’UNESCO pour le risque climatique mais le risque sismique n’est pas considéré dans le cadre des projets de préservation et protection de ces bâtiments. Aucun séisme n’a eu lieu depuis qu’ils sont mis à jour et étudiés dans le cadre de fouilles archéologiques. Quelle réponse montreraient-ils lors d’une sollicitation sismique ?


2- les constructions pré Incas sont manifestement parasismiques (pyramide, ouverture trapézoïdale, au rocher... par exemple Cao Viejo, Huaca de la Luna, Chanchan) mais nous n’avons à l’heure actuelle aucune idée du parti pris architectural initial. Les pré Incas construisaient ils de façon parasismique ? La géométrie pyramidale de ces bâtiments joue-t-elle un rôle dans leur réponse à la sollicitation sismique ?

Les géométries pyramidales sont majoritairement rencontrées dans l’architecture des complexes archéologiques pré Incas. Le candidat étudiera durant son stage la réponse de ces bâtiments soumis à des secousses sismiques. Des simulations numériques par la méthode des éléments finis permettront de tester différentes formes architecturales dans le but de savoir si les pré Incas construisaient de façon parasismique. Des manipulations expérimentales en salle kHz à ISTerre seront menées en parallèle sur une maquette à échelle réduite équipée d’accéléromètres et posée sur une table vibrante. Les résultats numériques et expérimentaux seront ensuite confrontés.