A Natural Seismic Isolating System: The Buried Mangrove Effects

The Belleplaine test site, located in the island of Guadeloupe (French Lesser Antilles) includes a three-accelerometer vertical array, designed for liquefac- tion studies. The seismic response of the soil column at the test site is computed using three methods: the spectral ratio method using the vertical array data, a numerical method using the geotechnical properties of the soil column, and an operative fre- quency domain decomposition (FDD) modal analysis method. The Belleplaine test site is characterized by a mangrove layer overlaid by a stiff sandy deposit. This con- figuration is widely found at the border coast of the Caribbean region, which is exposed to high seismic hazard. We show that the buried mangrove layer plays the role of an isolation system equivalent to those usually employed in earthquake engineering aimed at reducing the seismic shear forces by reducing the internal stress within the structure. In our case, the flexibility of the mangrove layer reduces the distortion and the stress in the sandy upper layer, and consequently reduces the potential of liquefaction of the site

Frequency and Damping Wandering in Existing Buildings Using the Random Decrement Technique

International audienceWith the increasing use of permanent, continuous and real-time networks, ambient vibrations can provide a simple tool for the identification of dynamic building parameters. This study is focused on the long-term variation of frequency and damping in several buildings, using the Random Decrement Technique (RDT). RDT provides a fast, robust and accurate long-term analysis and improves the reliability of frequency and damping measurements for structural health monitoring. This reveals particularly useful information in finding out precisely how far changes in modal parameters can be related to changes in physical properties. This paper highlights the reversible changes of the structureÕs dynamic parameters, correlated with external forces, such as temperature and exposure to the sun. Contrasting behaviours are observed, including correlation and anti-correlation with temperature variations

The Analysis of Long-Term Frequency and Damping Wandering in Buildings Using the Random Decrement Technique

The characterization and monitoring of buildings is an issue that has attracted the interest of many sectors over the last two decades. With the increasing use of permanent, continuous and real-time networks, ambient vibrations can provide a simple tool for the identification of dynamic building parameters. This study is focused on the long-term variation of frequency and damping in several buildings, using the Random Decrement Technique (RDT). RDT provides a fast, robust and accurate long-term analysis and improves the reliability of frequency and damping measurements for structural health monitoring. This reveals particularly useful information in finding out precisely how far changes in modal parameters can be related to changes in physical properties. This paper highlights the reversible changes of the structure's dynamic parameters, correlated with external forces, such as temperature and exposure to the sun. Contrasting behaviors are observed, including correlation and anti-correlation with temperature variations

Multimethod Characterization of the French-Pyrenean Valley of Bagnères-de-Bigorre for Seismic-Hazard Evaluation: Observations and Models

International audienceA narrow rectilinear valley in the French Pyrenees, affected in the past by damaging earthquakes, has been chosen as a test site for soil response characteriza- tion. The main purpose of this initiative was to compare experimental and numerical approaches. A temporary network of 10 stations has been deployed along and across the valley during two years; parallel various experiments have been conducted, in particular ambient noise recording, and seismic profiles with active sources for struc- ture determination at the 10 sites. Classical observables have been measured for site amplification evaluation, such as spectral ratios of horizontal or vertical motions between site and reference stations using direct S waves and S coda, and spectral ratios between horizontal and vertical (H/V) motions at single stations using noise and S-coda records. Vertical shear-velocity profiles at the stations have first been obtained from a joint inversion of Rayleigh wave dispersion curves and ellipticity. They have subsequently been used to model the H/V spectral ratios of noise data from synthetic seismograms, the H/V ratio of S-coda waves based on equipartition theory, and the 3D seismic response of the basin using the spectral element method. General good agreement is found between simulations and observations. The 3D simulation reveals that topography has a much lower contribution to site effects than sedimentary filling, except at the narrow ridge crests. We find clear evidence of a basin edge effect, with an increase of the amplitude of ground motion at some distance from the edge inside the basin and a decrease immediately at the slope foot

Grotte de station sismologique RESIF GRN située sur la commune de La Tronche (38) – Isère

This image provides a view of the entrance to the cave housing the sensors of the RESIF seismological station GRN installed on Mount Rachais. This seismological station is one of the historical stations of the Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble. The GRN station is located near Grenoble. In 2016, thanks to funding obtained through LABEX-OSUG@2020, the ISTerre laboratory was able to carry out a complete upgrade of the site. New generation seismological equipment (acquisition and broadband velocity sensor) was acquired and deployed on site. The permanent accelerometer network (RAP-RESIF) also participated in the adventure by co-financing an accelerometer sensor for this site. Major rehabilitation work has been carried out, including the construction of a concrete slab to better couple the sensors to the rock, the deployment of a solar generator for the site's electrical autonomy, the installation of electrical boxes to house sensitive seismological equipment and the installation of a wifi bridge between this site and the ISTerre laboratory, via a rebound on the Fort Saint-Eynard site (housing the RENAG-RESIF STEY station). This wifi bridge makes it possible to save on a 3G link for the routing of data in real time to ISTerre and then dissemination to the entire scientific community through the RESIF data centre.The French seismological and geodetic network RESIF is a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. RESIF is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. RESIF is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.Cette image donne une vue de l’entrée de la grotte abritant les capteurs de la station sismologique GRN du réseau RESIF installée sur le mont Rachais. Cette station sismologique est une des stations historiques de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble. La station GRN est située à proximité de Grenoble. En 2016, grâce à un financement obtenu via le LABEX-OSUG@2020, le laboratoire ISTerre a pu effectuer une modernisation complète du site. Du matériel sismologique de nouvelle génération (acquisition et capteur vélocimétrique large bande) ont été acquis et déployées sur le site. Le réseau accélérométrique permanent (RAP-RESIF) a également participé à l’aventure en co-finançant un capteur accélérométrique pour ce site. D’important travaux de réfections ont été conduits, notamment la réalisation d’une dalle en béton pour un meilleur couplage des capteurs au rocher, le déploiement d’un générateur solaire pour l’autonomie électrique du site, la mise en place de coffrets électriques pour l’hébergement du matériel sismologique sensible et la mise en place d’un pont wifi entre ce site et le laboratoire ISTerre, via un rebond sur le site du fort Saint-Eynard (hébergeant la station RENAG-RESIF STEY). Ce pont wifi permet d’effectuer l’économie d’une liaison 3G pour l’acheminement des données en temps réel vers ISTerre puis dissémination à l’ensemble de la communauté scientifique au travers du centre de données RESIF.Le Réseau sismologique et géodésique français RESIF est une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. RESIF se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. RESIF s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Station sismologique OGCB du réseau RESIF-RLBP, située sur la commune de Combovin (26) – Drome

This image shows the deployment of instrumentation on the site of the OGCB seismological station of the RESIF-RLBP network. This station is located in the municipality of Combovin, on the former OG16 site of the historic SISMALP network. In 2016, as part of the EQUPIEX RESIF project, a new infrastructure was built, including a 5m deep borehole to install a broadband velocity sensor (Trillium 120PH from Nanometrics). In 2018, the new seismological equipment was deployed on this site. This picture illustrates this deployment operation. This includes the tripod used to lower the sensor into the borehole. This site operates in complete autonomy (solar power supply) and the recorded data is transmitted to the ISTerre laboratory via a 3G connection. The bay just in front of the solar panels contains the seismological acquisition system that digitizes the signals from the borehole sensor, the solar power equipment (charger, battery) and the 3G modem for data transmission.The French seismological and geodetic network RESIF is a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. RESIF is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. RESIF is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.Cette image présente le déploiement de l’instrumentation sur le site de la station sismologique OGCB du réseau RESIF-RLBP. Cette station est installée sur la commune de Combovin, sur l’ancien site OG16 du réseau historique SISMALP. En 2016, dans le cadre du projet EQUPIEX RESIF, une nouvelle infrastructure a été réalisée, avec notamment la réalisation d’un forage de 5m de profondeur pour installer un capteur large bande vélocimétrique (Trillium 120PH de chez Nanometrics). En 2018 le nouveau matériel sismologique a été déployé sur ce site. Ce cliché illustre cette opération de déploiement. On observe notamment le trépied utilisé pour descendre le capteur dans le forage. Ce site fonctionne en autonomie complète (alimentation solaire) et les données enregistrées sont transmises au laboratoire ISTerre via une connexion 3G. La baie située juste devant les panneaux solaires contient le système d’acquisition sismologique qui numérise les signaux issus du capteur en forage, l’équipement lié à l’alimentation solaire (chargeur, batterie) et le modem 3G pour la transmission des données.Le Réseau sismologique et géodésique français RESIF est une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. RESIF se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. RESIF s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Station sismologique OGCC du réseau RESIF-RLBP, située sur la commune de Montmorin (05) – Hautes-Alpes

The OGCC site, is located at Col des Casset in the commune of Montmorin at an altitude of 1245m. This image shows an overview of the station, with the solar panels for the production of the energy needed to operate this isolated site. We also distinguish the outdoor bay which houses the electronic equipment related to the operation of the site (seismological digitizer, 3G modem, solar charger, batteries, supervision equipment). Finally on the right is the concrete nozzle that houses the borehole in which the broadband velocity sensor was installed at a depth of about 5m in the rock. The data collected by this instrument are transmitted continuously and in near real time to the RESIF data centre for dissemination to the scientific community.This observation site is part of the French seismological and geodetic network RESIF, a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. RESIF is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. RESIF is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.Le site OGCC, est situé au col des Casset sur la commune de Montmorin à une altitude de 1245m. Cette image présente une vue d’ensemble de la station, avec les panneaux solaires pour la production de l’énergie nécessaire au fonctionnement de ce site isolé. On distingue également la baie outdoor qui accueille le matériel électronique lié au fonctionnement du site (numériseur sismologique, modem 3G, chargeur solaire, batteries, équipements de supervision). Enfin, sur la droite, on observe la buse en béton qui abrite le forage dans lequel le capteur large bande vélocimétrique a été installé à environ 5 mètres de profondeur dans la roche. Les données collectées par cet instrument sont transmises en continue et temps quasi réel au centre de données RESIF pour diffusion à la communauté scientifique.Ce site d'observation est intégré au Réseau sismologique et géodésique français RESIF, une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. RESIF se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. RESIF s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Station sismologique OG02 du réseau RESIF-RLBP-RAP, située sur la commune de Monetier-Morneix (74) – Haute-Savoie

This image shows the room built to hold the seismological station OG02 of the RESIF-RLBP-RAP network. This station is located in the municipality of Monetier-Morneix. It is located on the former site of the historic station OG02 of the SISMALP network. In 2011, as part of the INTERREG RISE project, the site was completely modernised, including the construction of this shelter to house the seismological station. The electrical and telephone networks (ADSL communication) were also set up underground on this occasion. Finally, the seismological equipment has also been modernized with the deployment of a "recent" seismological station allowing continuous recording with real-time broadcasting of ground movements. Two sensors equip this site, a broadband velocimeter offering high sensitivity (measurement of small movements), and an accelerometer (measurement of strong ground movements without saturation).This observation site is part of the French seismological and geodetic network RESIF, a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. RESIF is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. RESIF is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.Cette image présente le local construit pour accueillir la station sismologique OG02 du réseau RESIF-RLBP-RAP. Cette station est installée sur la commune de Monetier-Morneix. Elle est implantée sur l’ancien site de la station historique OG02 du réseau SISMALP. En 2011, dans le cadre du projet INTERREG RISE, le site a été complètement modernisé, avec notamment la construction de cet abris destiné à l’hébergement de la station sismologique. Les réseaux électriques et téléphonique (communication ADSL) ont également été mis en place en sous-terrain à cette occasion. Enfin l’équipement sismologique a également été modernisé avec le déploiement d’une station sismologique « récente » permettant l’enregistrement en continu avec diffusion en temps réel des mouvements du sol. Deux capteurs équipent ce site, un vélocimètre large-bande offrant une grande sensibilité (mesure des petits mouvements), et un accéléromètre (mesure des mouvements forts du sol sans saturation).La station OG02 est intégrée au Réseau sismologique et géodésique français RESIF, une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. RESIF se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. RESIF s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels