Evaluation et réduction des risques sismiques liés à la liquéfaction : modélisation numérique de leurs effets dans l’ISS

Strong ground motions can trigger soil liquefaction that will alter the propagating signal and induce ground failure. Important damage in structures and lifelines has been evidenced after recent earthquakes such as Christchurch, New Zealand and Tohoku, Japanin 2011. Accurate prediction of the structures’ seismic risk requires a careful modeling of the nonlinear behavior of soil-structure interaction (SSI) systems. In general, seismic risk analysisis described as the convolution between the natural hazard and the vulnerability of the system. This thesis arises as a contribution to the numerical modeling of liquefaction evaluation and mitigation.For this purpose, the finite element method (FEM) in time domain is used as numerical tool. The main numerical model consists of are inforced concrete building with a shallow rigid foundation standing on saturated cohesionless soil. As the initial step on the seismic risk analysis, the first part of the thesis is consecrated to the characterization of the soil behavior and its constitutive modeling. Later on, some results of the model’s validation witha real site for the 1D wave propagation in dry conditions are presented. These are issued from the participation in the international benchmark PRENOLIN and concern the PARI site Sendaiin Japan. Even though very few laboratory and in-situ data were available, the model responses well with the recordings for the blind prediction. The second part, concerns the numerical modeling of coupling excess pore pressure (Δpw) and soil deformation. The effects were evaluated on the ground motion and on the structure’s settlement and performance. This part contains material from an article published in Acta Geotechnica (Montoya-Noguera andLopez-Caballero, 2015). The applicability of the models was found to depend on both the liquefaction level and the SSI effects.In the last part, an innovative method is proposed to model spatial variability added to the deposit due to soil improvement techniques used to strengthen soft soils and mitigate liquefaction. Innovative treatment processes such as bentonite permeations and biogrouting,among others have recently emerged.However, there remains some uncertainties concerning the degree of spatial variability introduced in the design and its effect of the system’s performance.This added variability can differ significantly from the inherent or natural variability thus, in this thesis, it is modeled by coupling FEM with a binary random field. The efficiency in improving the soil behavior related to the effectiveness of the method measured by the amount of soil changed was analyzed. Two cases were studied: the bearing capacity of a shallow foundation under cohesive soil and the liquefaction-induced settlement of a structure under cohesionless loose soil. The latter, in part, contains material published in GeoRisk journal (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero, 2015). Due to the interaction between the two soils, an important variability is evidenced in the response. Additionally, traditional and advanced homogenization theories were used to predict the relation between the average efficiency and effectiveness. Because of the nonlinear soil behavior, the traditional theories fail to predict the response while some advanced theories which include the percolation theory may provide a good estimate. Concerning the effect of added spatial variability on soil liquefaction, different input motions were tested and the response of the whole was found to depend on the ratio of PHV and PHA of the input motion.La liquéfaction des sols qui est déclenchée par des mouvements sismiques forts peut modifier la réponse d’un site. Ceci occasionne des dégâts importants dans les structures comme a été mis en évidence lors des tremblements de terre récents tels que celui de Christchurch, Nouvelle-Zélande et du Tohoku, Japon. L’évaluation du risque sismique des structures nécessite une modélisation robuste du comportement non linéaire de sols et de la prise en compte de l’interaction sol-structure (ISS). En général, le risque sismique est décrit comme la convolution entre l’aléa et la vulnérabilité du système. Cette thèse se pose comme une contribution à l’étude, via une modélisation numérique, de l’apparition de la liquéfaction et à l’utilisation des méthodes pour réduire les dommages induits.A cet effet, la méthode des éléments finis(FEM) dans le domaine temporel est utilisée comme outil numérique. Le modèle principal est composé d’un bâtiment fondé sur un sable liquéfiable. Comme la première étape de l’analyse du risque sismique, la première partie de cette thèse est consacrée à la caractérisation du comportement du sol et à sa modélisation.Une attention particulière est donnée à la sensibilité du modèle à des paramètres numériques. En suite, le modèle est validé pour le cas d’une propagation des ondes 1D avec les mesures issus du benchmark international PRENOLIN sur un site japonais. D’après la comparaison, le modèle arrive à prédire les enregistrements dans un test en aveugle.La deuxième partie, concerne la prise en compte dans la modélisation numérique du couplage de la surpression interstitielle (Δpw)et de la déformation du sol. Les effets favorables ou défavorables de ce type de modélisation ont été évalués sur le mouvement en surface du sol lors de la propagation des ondes et aussi sur le tassement et la performance sismique de deux structures.Cette partie contient des éléments d’un article publié dans Acta Geotechnica (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero, 2016). Il a été trouvé que l’applicabilité du modèle dépend à la fois du niveau de liquéfaction et des effets d’ISS.Dans la dernière partie, une méthode est proposée pour modéliser la variabilité spatiale ajoutée au dépôt de sol dû à l’utilisation des techniques pour diminuer le degré de liquéfaction. Cette variabilité ajoutée peut différer considérablement de la variabilité inhérente ou naturelle. Dans cette thèse, elle sera modélisée par un champ aléatoire binaire.Pour évaluer l’efficience du mélange, la performance du système a été étudiée pour différents niveaux d’efficacité, c’est-à-dire,différentes fractions spatiales en allant de non traitées jusqu’à entièrement traitées. Tout d’abord le modèle binaire a été testé sur un cas simple, tel que la capacité portante d’une fondation superficielle sur un sol cohérent.Après, il a été utilisé dans le modèle de la structure sur le sol liquéfiable. Ce dernier cas,en partie, a été publié dans la revue GeoRisk (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero,2015). En raison de l’interaction entre les deux types de sols du mélange, une importante variabilité est mise en évidence dans la réponse de la structure. En outre, des théories classiques et avancées d’homogénéisation ont été utilisées pour prédire la relation entre l’efficience moyenne et l’efficacité. En raison du comportement non linéaire du sol, les théories traditionnelles ne parviennent pas à prédire la réponse alors que certaines théories avancées qui comprennent la théorie de la percolation peuvent fournir une bonne estimation. En ce qui concerne l’effet de la variabilité spatiale ajoutée sur la diminution du tassement de la structure, différents séismes ont été testés et la réponse globale semble dépendre de leur rapport de PHV et PHA

Metodología para la valoración de hallazgos de auditorías de primera parte

Las auditorías de los sistemas de gestión, es una revisión para evaluar la conformidad con los requisitos definidos en los criterios de auditoría. Existen diferentes tipos de auditorías, dentro de los cuales se encuentran las auditorias de primera parte. Se ha evidenciado un problema al realizar estas auditorías ya que en ocasiones estas son subjetivas y poco precisas al evaluar las evidencias; es por este motivo, que se propone disminuir los riesgos en los informes de auditorías con un método que le permita a los auditores valorar las evidencias de auditorías y realizar una mejor clasificación de los hallazgos de auditorías en sistemas de gestión; unificando criterios objetivos para los resultados de las auditorias y definiendo un método que disminuya la subjetividad y permita obtener un seguimiento cuantitativo

Metodología para la valoración de hallazgos de auditorías de primera parte

Audits of management systems are a review to assess conformity with some requirements defined in the audit criteria. There are different types of audits, among which are the first part audits. A problem has been evidenced when carrying out these audits since sometimes these are subjective and imprecise when evaluating the evidence; It is for this reason that it is proposed to reduce the risks in audit reports with a method that allows auditors to assess audit evidence and perform a better classification of audit findings in management systems; unifying objective criteria for the results of the audits and defining a method that reduces subjectivity and allows obtaining a quantitative follow-up.Las auditorías de los sistemas de gestión, es una revisión para evaluar la conformidad con los requisitos definidos en los criterios de auditoría. Existen diferentes tipos de auditorías, dentro de los cuales se encuentran las auditorias de primera parte. Se ha evidenciado un problema al realizar estas auditorías ya que en ocasiones estas son subjetivas y poco precisas al evaluar las evidencias; es por este motivo, que se propone disminuir los riesgos en los informes de auditorías con un método que le permita a los auditores valorar las evidencias de auditorías y realizar una mejor clasificación de los hallazgos de auditorías en sistemas de gestión; unificando criterios objetivos para los resultados de las auditorias y definiendo un método que disminuya la subjetividad y permita obtener un seguimiento cuantitativo. Audits of management systems are a review to assess conformity with some requirements defined in the audit criteria. There are different types of audits, among which are the first part audits. A problem has been evidenced when carrying out these audits since sometimes these are subjective and imprecise when evaluating the evidence; It is for this reason that it is proposed to reduce the risks in audit reports with a method that allows auditors to assess audit evidence and perform a better classification of audit findings in management systems; unifying objective criteria for the results of the audits and defining a method that reduces subjectivity and allows obtaining a quantitative follow-up.

ACADEMIC RESEARCH PRODUCTIVITY BY DEPARTMENTS, FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD, UNIVERSIDAD DEL CAUCA, 2010-2016

Introduction: It is necessary to know the academic production of the Facultad Ciencias de la Salud for generating processes of feed-back and institutional accreditation, this is achieved through bibliometrics. The bibliometrics uses the scientific method to quantify the academic production resulting of research process. Methods: Cross-sectional bibliometric investigation that used as population the whole scientific production represented in the published articles on journals (online and paper) in 2010 to 2016 in the Facultad de Ciencias de la Salud. Results: 183 articles were found to fulfill the inclusion criteria. The trend of the production decreasing since 2013. The departments of Medicine program were the ones with most contributions to the production (72%), followed by Fonoaudiology (10%), Physiotherapy (4%) and Nursery (2%). The main authors were men, doctors and specialists. The student’s entailment was found in 35%. Mainly, the articles were published in the Revista de la Facultad de Ciencias de la Salud (57%). The financing was observed only in one article. Conclusions: This study shows, for the first time, the bibliometric reality of our faculty. The university support is needed to continue with this labor that improves the planning and strengthens the academic quality

PRENOLIN project. Results of the validation phase at sendai site

One of the objectives of the PRENOLIN project is the assessment of uncertainties associated with non-linear simulation of 1D site effects. An international benchmark is underway to test several numerical codes, including various non-linear soil constitutive models, to compute the non-linear seismic site response. The preliminary verification phase (i.e. comparison between numerical codes on simple, idealistic cases) is now followed by the validation phase, which compares predictions of such numerical estimations with actual strong motion data recorded from well-known sites. The benchmark presently involves 21 teams and 21 different non-linear computations. Extensive site characterization was performed at three sites of the Japanese KiK-net and PARI networks. This paper focuses on SENDAI site. The first results indicate that a careful analysis of the data for the lab measurement is required. The linear site response is overestimated while the non-linear effects are underestimated in the first iteration. According to these observations, a first set of recommendations for defining the non-linear soil parameters from lab measurements is proposed. PRENOLIN is part of two larger projects: SINAPS@, funded by the ANR (French National Research Agency) and SIGMA, funded by a consortium of nuclear operators (EDF, CEA, AREVA, ENL)

Changes in heart rate variability of flight phobics during a paced breathing task and exposure to fearful stimuli

The aim of this experiment was to explore changes in the vagally mediated heart rate variability (HRV) of flight phobics during exposure to feared stimuli. A paced breathing task was included to control for respiration effects. Sixty-one flight phobics (40 women) with a mean age of 39.07 years (SD = 11.24) participated in the study. The root mean of the squared successive interbeat intervals differences (RMSSD) was taken as the time domain measure of HRV. High frequency (HF: 0.15-0.4 Hz) and low frequency (LF: 0.04-0.15 Hz) band power was calculated on the ECG recordings obtained during free breathing baseline (BL), paced breathing (PB), and exposure (E) to fearful stimuli. Heart rate unexpectedly increased from BL to PB, and decreased from PB to E, while no differences were found between BL and E. No changes in the RMSSD were seen across conditions. HF band power increased, as expected, from BL to PB, and a significant decrease was found from PB to E. LF band power, as well as the LF/HF ratio, increased from BL to E. Discussion focuses on (a) the role of the parasympathetic and the sympathetic nervous systems in fear-related situations, and (b) the effects of paced breathing in preparing the system to cope with threatEn este estudio se analizan los cambios en la variabilidad de la tasa cardíaca (HRV) relacionada con el sistema vagal en sujetos fóbicos durante la exposición a estímulos temidos. Se ha introducido una tarea de respiración pautada para controlar los efectos de la misma en la medida de la HRV. Han participado en el estudio 61 pacientes con fobia a volar (40 mujeres) con una edad media de 39,07 años (SD =11,24). Como medida de la HRV en el dominio del tiempo se ha tomado la RMSSD (media cuadrática de las diferencias de los intervalos RR sucesivos). Se ha calculado la potencia espectral en las bandas de alta (HF: 0.15-0.4 Hz) y de baja frecuencia (LF: 0.04-0.15 Hz) sobre los registros de ECG obtenidos durante una línea base sin respiración controlada (BL), una fase de respiración pautada (PB) y la exposición (E) a estímulos temidos. La tasa cardíaca aumentó de forma inesperada de BL a PB, disminuyó de PB a E, y no se obtuvieron diferencias entre BL y E. No se observaron cambios en RMSSD entre las tres condiciones. La potencia espectral de HF aumentó, como se esperaba, de BL a PB, y disminuyó de forma significativa de PB a E. La potencia espectral de LF, así como la relación LF/HF, aumentó de BL a E. La discusión se centra en (a) el papel de los sistemas simpático y parasimpático en las situaciones de miedo, y (b) los efectos de la respiración pautada en la preparación del sistema para afrontar estímulos temido

Estudio iberoamericano sobre la influencia de la educación universitaria en la responsabilidad social

El estudio desde la psicología sobre la influencia de la educación superior para generar, junto con la formación académica, un sentido de responsabilidad social en el alumnado, es objeto de análisis en esta investigación desarrollada en población universitaria de diferentes países y áreas de estudio. Participan equipos de investigación de las universidades españolas de Valencia, Valladolid y Zaragoza; de la Universidad de Concepción (Chile), de la Universidad de San Buenaventura-Medellín (Colombia) y de la Universidad San Martín de Porres (Perú). Este trabajo presenta un marco teórico, entendiendo como responsabilidad social de la educación superior, la orientación en materia de valores hacia el bien común, favorecer el desarrollo de toma de decisiones y comportamientos socialmente responsables, así como competencias empáticas, consiguiendo así formar a excelentes profesionales comprometidos con la sociedad. Igualmente, ofrece un modelo de metodología colaborativa innovadora que permite afrontar los retos que supone para la investigación universitaria la creación de un espacio iberoamericano de conocimiento, enmarcado en la globalización de nuestras sociedades.The study from psychology on the influence of higher education on social responsibility is analyzed in this research developed in student population from different countries and areas of study. Research teams from Spanish universities of Valencia, Valladolid and Zaragoza, University of Concepción (Chile), Universidad de San Buenaventura, Medellín (Colombia) and Universidad San Martin de Porres (Peru). In this paper it is proposed a theoretical framework, understanding the social responsibility of higher education, in focusing the academic teaching on values for the common good, promote the development of socially responsible behavior and provide empathic abilities to understand other people, thus forming excellent professionals committed to society. Also, we encourage the promotion of innovative methods of research in order to meet the challenges posed by the creation of an Iberoamerican context of knowledge

Balance de 25 años de jurisprudencia de la Corte Constitucional

La Corte Constitucional de Colombia ha tenido un importante impacto en la vida social, cultural y política del país, a tal punto que, desde su creación, la jurisprudencia de este tribunal se ha convertido en un referente mundial acerca de las diversas materias sobre las que se ha pronunciado . Este libro presenta un balance de la jurisprudencia que durante sus primeros veinticinco años la Corte ha expedido. Con este fin, el magistrado Luis Guillermo Guerrero Pérez y los magistrados auxiliares Miguel Polo Rosero y Claudia Escobar García recogen los trabajos de expertos nacionales e internacionales, funcionarios del Estado y Miembros de la sociedad civil que se presentaron en el XII Encuentro de la Jurisdicción Constitucional, realizado en la ciudad de San Juan de Pasto entre el 27 y el 30 de septiembre de 2017. En ese encuentro, se ratificó que la Corte Constitucional tiene la tarea de velar por la integridad de los compromisos de la Constitución. Los capítulos que conforman este libro ofrecen una mirada multidisciplinaria sobre la eficacia y el impacto de las decisiones de la Corte, específicamente en lo que tiene que ver con la democracia y la participación, el sistema de salud, el sistema pensional, el medio ambiente y el fenómeno discriminatorio con la relación al género y a la condición de discapacidad en Colombia.Bogot

Effect of coupling excess pore pressure and soil deformation on the nonlinear response

The development of excess pore pressure (pw) and consequent reduction in effective stress leads to the softening of a liquefiable soil deposit that can alter ground motions in terms of amplitude, frequency content, and duration. To assess these effects in a 1D medium to loose sand model, two analyses were made: (1) A BIOT hydraulic and mechanical computation of a saturated soil deposit and (2) a mechanical computation of a dry soil with equivalent behavior. The results regarding the profile of maximum accelerations and shear strains, the surface accelerations and their corresponding response spectra ratio are analyzed. The mean values of the normalized response spectra ratio between the wet and dry surface acceleration show a deamplification of high frequencies (i.e. f > 1.0Hz) and an amplification of low ones that tend to increase with the liquefaction zone size. Coupling of pw and soil deformation is therefore of great importance to accurately model the ground motion response. On the contrary, while peak acceleration predictions could be conservative, the amplification on the low frequencies could be largely underestimated which would be highly prejudicial for tall buildings

Assessment and mitigation of liquefaction seismic risk : numerical modeling of their effects on SSI

La liquéfaction des sols qui est déclenchée par des mouvements sismiques forts peut modifier la réponse d’un site. Ceci occasionne des dégâts importants dans les structures comme a été mis en évidence lors des tremblements de terre récents tels que celui de Christchurch, Nouvelle-Zélande et du Tohoku, Japon. L’évaluation du risque sismique des structures nécessite une modélisation robuste du comportement non linéaire de sols et de la prise en compte de l’interaction sol-structure (ISS). En général, le risque sismique est décrit comme la convolution entre l’aléa et la vulnérabilité du système. Cette thèse se pose comme une contribution à l’étude, via une modélisation numérique, de l’apparition de la liquéfaction et à l’utilisation des méthodes pour réduire les dommages induits.A cet effet, la méthode des éléments finis(FEM) dans le domaine temporel est utilisée comme outil numérique. Le modèle principal est composé d’un bâtiment fondé sur un sable liquéfiable. Comme la première étape de l’analyse du risque sismique, la première partie de cette thèse est consacrée à la caractérisation du comportement du sol et à sa modélisation.Une attention particulière est donnée à la sensibilité du modèle à des paramètres numériques. En suite, le modèle est validé pour le cas d’une propagation des ondes 1D avec les mesures issus du benchmark international PRENOLIN sur un site japonais. D’après la comparaison, le modèle arrive à prédire les enregistrements dans un test en aveugle.La deuxième partie, concerne la prise en compte dans la modélisation numérique du couplage de la surpression interstitielle (Δpw)et de la déformation du sol. Les effets favorables ou défavorables de ce type de modélisation ont été évalués sur le mouvement en surface du sol lors de la propagation des ondes et aussi sur le tassement et la performance sismique de deux structures.Cette partie contient des éléments d’un article publié dans Acta Geotechnica (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero, 2016). Il a été trouvé que l’applicabilité du modèle dépend à la fois du niveau de liquéfaction et des effets d’ISS.Dans la dernière partie, une méthode est proposée pour modéliser la variabilité spatiale ajoutée au dépôt de sol dû à l’utilisation des techniques pour diminuer le degré de liquéfaction. Cette variabilité ajoutée peut différer considérablement de la variabilité inhérente ou naturelle. Dans cette thèse, elle sera modélisée par un champ aléatoire binaire.Pour évaluer l’efficience du mélange, la performance du système a été étudiée pour différents niveaux d’efficacité, c’est-à-dire,différentes fractions spatiales en allant de non traitées jusqu’à entièrement traitées. Tout d’abord le modèle binaire a été testé sur un cas simple, tel que la capacité portante d’une fondation superficielle sur un sol cohérent.Après, il a été utilisé dans le modèle de la structure sur le sol liquéfiable. Ce dernier cas,en partie, a été publié dans la revue GeoRisk (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero,2015). En raison de l’interaction entre les deux types de sols du mélange, une importante variabilité est mise en évidence dans la réponse de la structure. En outre, des théories classiques et avancées d’homogénéisation ont été utilisées pour prédire la relation entre l’efficience moyenne et l’efficacité. En raison du comportement non linéaire du sol, les théories traditionnelles ne parviennent pas à prédire la réponse alors que certaines théories avancées qui comprennent la théorie de la percolation peuvent fournir une bonne estimation. En ce qui concerne l’effet de la variabilité spatiale ajoutée sur la diminution du tassement de la structure, différents séismes ont été testés et la réponse globale semble dépendre de leur rapport de PHV et PHA.Strong ground motions can trigger soil liquefaction that will alter the propagating signal and induce ground failure. Important damage in structures and lifelines has been evidenced after recent earthquakes such as Christchurch, New Zealand and Tohoku, Japanin 2011. Accurate prediction of the structures’ seismic risk requires a careful modeling of the nonlinear behavior of soil-structure interaction (SSI) systems. In general, seismic risk analysisis described as the convolution between the natural hazard and the vulnerability of the system. This thesis arises as a contribution to the numerical modeling of liquefaction evaluation and mitigation.For this purpose, the finite element method (FEM) in time domain is used as numerical tool. The main numerical model consists of are inforced concrete building with a shallow rigid foundation standing on saturated cohesionless soil. As the initial step on the seismic risk analysis, the first part of the thesis is consecrated to the characterization of the soil behavior and its constitutive modeling. Later on, some results of the model’s validation witha real site for the 1D wave propagation in dry conditions are presented. These are issued from the participation in the international benchmark PRENOLIN and concern the PARI site Sendaiin Japan. Even though very few laboratory and in-situ data were available, the model responses well with the recordings for the blind prediction. The second part, concerns the numerical modeling of coupling excess pore pressure (Δpw) and soil deformation. The effects were evaluated on the ground motion and on the structure’s settlement and performance. This part contains material from an article published in Acta Geotechnica (Montoya-Noguera andLopez-Caballero, 2015). The applicability of the models was found to depend on both the liquefaction level and the SSI effects.In the last part, an innovative method is proposed to model spatial variability added to the deposit due to soil improvement techniques used to strengthen soft soils and mitigate liquefaction. Innovative treatment processes such as bentonite permeations and biogrouting,among others have recently emerged.However, there remains some uncertainties concerning the degree of spatial variability introduced in the design and its effect of the system’s performance.This added variability can differ significantly from the inherent or natural variability thus, in this thesis, it is modeled by coupling FEM with a binary random field. The efficiency in improving the soil behavior related to the effectiveness of the method measured by the amount of soil changed was analyzed. Two cases were studied: the bearing capacity of a shallow foundation under cohesive soil and the liquefaction-induced settlement of a structure under cohesionless loose soil. The latter, in part, contains material published in GeoRisk journal (Montoya-Noguera and Lopez-Caballero, 2015). Due to the interaction between the two soils, an important variability is evidenced in the response. Additionally, traditional and advanced homogenization theories were used to predict the relation between the average efficiency and effectiveness. Because of the nonlinear soil behavior, the traditional theories fail to predict the response while some advanced theories which include the percolation theory may provide a good estimate. Concerning the effect of added spatial variability on soil liquefaction, different input motions were tested and the response of the whole was found to depend on the ratio of PHV and PHA of the input motion