Stabilité des digues sous chargement sismique : vers une nouvelle génération de méthodes simplifiées

Embankments are strategic facilities that, among other things, protect population from flooding and canalize rivers for energy production or for irrigation concerns. Since their rupture can lead to terrible consequences, they must remain stable, especially in case of earthquake. However, given the very large length of embankments, it is rarely possible to conduct complete investigations and complex numerical models in regions of moderate seismicity. Therefore, simplified tools to estimate the dynamic response of embankments using accessible embankments’ features are necessary to estimate their capacity to resist seismic loadings. Existing simplified methods, generally developed to assess the dynamic response of embankment-dams, turn out to be inappropriate to study the particular case of embankments along rivers – or other types of embankment, with small height and large length. The majority of these simplified methods do not take into account site effects: they assume the presence of rock directly at the base of the embankment, whereas most of large length embankments are located in alluvial valleys. Two methods only - Sarma(1979) and Papadimitriou(2014) - take into account the interaction between the embankment and its soil foundation. However, the first one relies on strong assumptions (among others, that the bedrock is considered rigid and that the viscous damping is supposed to be both spatially uniform and very large) and the second one is limited to tall embankments (higher than 20 si{m}).The method developed in this thesis relies on assumptions that are more realistic: it considers geometries adapted to large length embankments, it accounts for the presence of a soil foundation and includes an energy dissipation process consistent with expected levels of strain. A numerical parametric study is performed based on the computation with the spectral element method of the viscoelastic response of a large set of embankments spanning a wide range of geometrical and mechanical properties. In order to take into account nonlinearity, damping and shear modulus reduction are adapted in each point of the numerical models according to the results of a set of 1D linear equivalent computations. A new simplified method is derived from the obtained numerical results using artificial neural networks. Abacuses are produced from the neural networks so that engineers can have at their disposal a visual tool. This thesis leads to a simplified method that uses some accessible features of embankments as input parameters. The ability of classical geophysical methods to provide those input parameters is further estimated on four sites corresponding to different realistic configurations.Permettant de protéger les populations des inondations, de canaliser l'eau à des fins d'irrigation ou de production d'électricité, les digues en terre sont des ouvrages stratégiques dont la rupture peut avoir des conséquences dramatiques. La stabilité de ces ouvrages doit ainsi pouvoir être assurée, notamment en cas de séisme. Cependant, étant donné le très grand linéaire qu'ils représentent, la mise en œuvre de vastes campagnes de reconnaissances et de modèles numériques complexes n'est pas toujours envisageable dans les zones de sismicité modérée. L'utilisation d'outils simplifiés, faisant appel à des données facilement mesurables, se révèle indispensable pour fournir une indication sur la stabilité de tronçons de digue soumis à un chargement sismique. Les méthodes simplifiées existantes permettant d'estimer la réponse dynamique des remblais sont inadaptées au contexte des digues. En effet, alors que les digues sont pour la plupart construites dans des vallées sédimentaires, la majorité de ces méthodes, développées pour l’étude des barrages, supposent que l’ouvrage est fondé directement au rocher. Seules deux approches permettent de prendre en compte l’interaction entre l’ouvrage et son sol d’assise (effets de site) : la méthode de Sarma(1979) et celle de Papadimitriou(2014). Cependant, la première est basée sur des hypothèses très fortes (elle considère notamment un rocher rigide et un amortissement uniforme, qui plus est très fort) et la seconde se limite à des ouvrages ayant une hauteur supérieure à 20 si{m}. L'approche développée au cours de cette thèse repose sur des hypothèses plus réalistes, en considérant notamment des géométries adaptées à celles des digues, en prenant en compte les effets de site et en adaptant la dissipation d'énergie au niveau de sollicitation. Une étude paramétrique numérique (calcul de la réponse visco-élastique par éléments spectraux en deux dimensions) est utilisée pour couvrir un ensemble de configurations géométriques et mécaniques de digues. Pour prendre en compte la non-linéarité, les valeurs d'amortissement et de dégradation du module de cisaillement sont adaptées en chaque point des modèles à partir des résultats fournis par une série de calculs en linéaire équivalent 1D. Les réseaux de neurones artificiels, dont l'apprentissage est basé sur les résultats des simulations numériques, sont utilisés pour le développement d'une nouvelle méthode simplifiée. Des abaques sont réalisés, à partir des réseaux de neurones établis, pour offrir une alternative visuelle à leur utilisation "mathématiques". Les outils simplifiés auxquels aboutit cette thèse font appel à des paramètres facilement mesurables sur le terrain. Des méthodes géophysiques sont mises en œuvre au niveau de quatre sites de digues afin d'identifier le meilleur compromis de mesures permettant d'estimer les paramètres nécessaires à l'évaluation de la réponse dynamique de l'ouvrage

Stability of embankments under seismic loading : towards a new generation of simplified methods

Permettant de protéger les populations des inondations, de canaliser l'eau à des fins d'irrigation ou de production d'électricité, les digues en terre sont des ouvrages stratégiques dont la rupture peut avoir des conséquences dramatiques. La stabilité de ces ouvrages doit ainsi pouvoir être assurée, notamment en cas de séisme. Cependant, étant donné le très grand linéaire qu'ils représentent, la mise en œuvre de vastes campagnes de reconnaissances et de modèles numériques complexes n'est pas toujours envisageable dans les zones de sismicité modérée. L'utilisation d'outils simplifiés, faisant appel à des données facilement mesurables, se révèle indispensable pour fournir une indication sur la stabilité de tronçons de digue soumis à un chargement sismique. Les méthodes simplifiées existantes permettant d'estimer la réponse dynamique des remblais sont inadaptées au contexte des digues. En effet, alors que les digues sont pour la plupart construites dans des vallées sédimentaires, la majorité de ces méthodes, développées pour l’étude des barrages, supposent que l’ouvrage est fondé directement au rocher. Seules deux approches permettent de prendre en compte l’interaction entre l’ouvrage et son sol d’assise (effets de site) : la méthode de Sarma(1979) et celle de Papadimitriou(2014). Cependant, la première est basée sur des hypothèses très fortes (elle considère notamment un rocher rigide et un amortissement uniforme, qui plus est très fort) et la seconde se limite à des ouvrages ayant une hauteur supérieure à 20 si{m}. L'approche développée au cours de cette thèse repose sur des hypothèses plus réalistes, en considérant notamment des géométries adaptées à celles des digues, en prenant en compte les effets de site et en adaptant la dissipation d'énergie au niveau de sollicitation. Une étude paramétrique numérique (calcul de la réponse visco-élastique par éléments spectraux en deux dimensions) est utilisée pour couvrir un ensemble de configurations géométriques et mécaniques de digues. Pour prendre en compte la non-linéarité, les valeurs d'amortissement et de dégradation du module de cisaillement sont adaptées en chaque point des modèles à partir des résultats fournis par une série de calculs en linéaire équivalent 1D. Les réseaux de neurones artificiels, dont l'apprentissage est basé sur les résultats des simulations numériques, sont utilisés pour le développement d'une nouvelle méthode simplifiée. Des abaques sont réalisés, à partir des réseaux de neurones établis, pour offrir une alternative visuelle à leur utilisation "mathématiques". Les outils simplifiés auxquels aboutit cette thèse font appel à des paramètres facilement mesurables sur le terrain. Des méthodes géophysiques sont mises en œuvre au niveau de quatre sites de digues afin d'identifier le meilleur compromis de mesures permettant d'estimer les paramètres nécessaires à l'évaluation de la réponse dynamique de l'ouvrage.Embankments are strategic facilities that, among other things, protect population from flooding and canalize rivers for energy production or for irrigation concerns. Since their rupture can lead to terrible consequences, they must remain stable, especially in case of earthquake. However, given the very large length of embankments, it is rarely possible to conduct complete investigations and complex numerical models in regions of moderate seismicity. Therefore, simplified tools to estimate the dynamic response of embankments using accessible embankments’ features are necessary to estimate their capacity to resist seismic loadings. Existing simplified methods, generally developed to assess the dynamic response of embankment-dams, turn out to be inappropriate to study the particular case of embankments along rivers – or other types of embankment, with small height and large length. The majority of these simplified methods do not take into account site effects: they assume the presence of rock directly at the base of the embankment, whereas most of large length embankments are located in alluvial valleys. Two methods only - Sarma(1979) and Papadimitriou(2014) - take into account the interaction between the embankment and its soil foundation. However, the first one relies on strong assumptions (among others, that the bedrock is considered rigid and that the viscous damping is supposed to be both spatially uniform and very large) and the second one is limited to tall embankments (higher than 20 si{m}).The method developed in this thesis relies on assumptions that are more realistic: it considers geometries adapted to large length embankments, it accounts for the presence of a soil foundation and includes an energy dissipation process consistent with expected levels of strain. A numerical parametric study is performed based on the computation with the spectral element method of the viscoelastic response of a large set of embankments spanning a wide range of geometrical and mechanical properties. In order to take into account nonlinearity, damping and shear modulus reduction are adapted in each point of the numerical models according to the results of a set of 1D linear equivalent computations. A new simplified method is derived from the obtained numerical results using artificial neural networks. Abacuses are produced from the neural networks so that engineers can have at their disposal a visual tool. This thesis leads to a simplified method that uses some accessible features of embankments as input parameters. The ability of classical geophysical methods to provide those input parameters is further estimated on four sites corresponding to different realistic configurations

A new simple neural-network based approach to predict the seismic response of levees and small height earth dams

International audienceThe issue of the seismic stability of embankments has been raised by several recent events. Given their very large cumulated length, together with the large variability of their owners, it is rarely possible to perform detailed investigations and complex numerical simulations, especially in moderate seismicity areas. Analyzing their capacity to withstand seismic loading thus requires the use of simple tools, based on a few easily available parameters. This work aims at providing an easy-to-use tool to assess peak acceleration at crest of embankments and peak acceleration of potential sliding blocks then allowing to evaluate their stability in case of earthquake. It is based on a 2D numerical parametric study combining 135 realistic configurations of embankments and natural soil layers, and four loading levels, characterized by peak acceleration at outcropping bedrock (0.01g, 0.1g, 0.3g and 0.5g). For each configuration and loading level, nonlinearity is taken into account by using equivalent shear modulus and damping consistent with the strain level (derived from a set of 1D linear equivalent computations). Artificial neural networks are then used to identify the parameters that best control the seismic response of the embankment while being easily available. They also provide a relation between these input parameters and the researched outputs (peak accelerations at embankment crest and for potential sliding blocks). A few abacus based on those neural networks are also provided as a visual tool to help engineers understanding the main trends

2D/1D AGGRAVATION FACTORS: FROM A COMPREHENSIVE STUDY TO ESTIMATION WITH A NEURAL NETWORK MODEL

International audienceThe aim of this paper is to derive "aggravation factors " (AGFs) quantifying the difference between 2D site response and the corresponding 1D estimate for numerous quantities of engineering interest such as response spectra and ten scalar ground motion intensity parameters (GMIPs). The raw results are a huge collection of AGFs derived by numerical simulation for a total 154692 receivers located at the surface of 894 valleys exhibiting a trapezoidal (131) or triangular (18) shape, with six different velocity contrasts. A simple statistical analysis first allows to identify the respective order of magnitude of these AGFs for each GMIP. In a second step, a neural network approach is used to provide a set of analytical relationships quantifying the coupled effects of a limited number of geometrical and mechanical parameters for all the considered GMIPs, and different positions within the valley. The AGFs are found to be component dependent, with larger values for out-of-plane component (SH waves) compared to the in-plane one (SV waves). They are GMIPs dependent, being the largest for Arias Intensity (I A) and peak spectral amplification factor (SAF), intermediate for the Cumulative Absolute Velocity (CAV), and the smallest for all the other indicators. The geometry has a significant control on the AGF. For embanked valleys, the highest AGF occur in the center because of constructive interferences, steep edge slopes have significant but very localized effects on the edges, while gentle edge slopes have significant, long distance effects because of their energetic diffraction power. Diffraction away from the lateral slopes also implies a 10-20% variability of the motion on the rocky edges. Finally, results show also that mechanical parameters within the valley do affect the AGF

Evaluation of the Zoonotic Potential of Transmissible Mink Encephalopathy

Successful transmission of Transmissible Mink Encephalopathy (TME) to cattle supports the bovine hypothesis for the still controversial origin of TME outbreaks. Human and primate susceptibility to classical Bovine Spongiform Encephalopathy (c-BSE) and the transmissibility of L-type BSE to macaques indicate a low cattle-to-primate species barrier. We therefore evaluated the zoonotic potential of cattle-adapted TME. In less than two years, this strain induced in cynomolgus macaques a neurological disease similar to L-BSE but distinct from c-BSE. TME derived from another donor species (raccoon) induced a similar disease with even shorter incubation periods. L-BSE and cattle-adapted TME were also transmissible to transgenic mice expressing human prion protein (PrP). Secondary transmissions to transgenic mice expressing bovine PrP maintained the features of the three tested bovine strains (cattle TME, c-BSE and L-BSE) regardless of intermediate host. Thus, TME is the third animal prion strain transmissible to both macaques and humanized transgenic mice, suggesting zoonotic potentials that should be considered in the risk analysis of animal prion diseases for human health. Moreover, the similarities between TME and L-BSE are highly suggestive of a link between these strains, and therefore the possible presence of L-BSE for many decades prior to its identification in USA and Europe

Repenser la prise en charge des sujets âgés atteints d’un cancer : propositions du groupe Priorités Âge Cancer

International audienceThe growing incidence of cancer associated with an aging population implies important health challenges that require questioning on the care management of older adults with cancer. There is a need to rethink the care management of older cancer patients with patient-centered decisions and an adjustment of the care pathway for this population. The Priorities Age Cancer (PAC) French group, made up of physicians, pharmacists and researchers in geriatric oncology, set up proposals to answer this need. First, the heterogeneity and the specificities of older adults as well as their preferences regarding cancer treatment goals, care management decisions must be patient-centered. The frailty screening tools should be generalized in clinical practice to provide geriatric assessment-guided recommendations and help for treatment decisions, and patients' involvement and shared decision should be developed. Second, older adults with cancer confront a complex health care system that demands a high level of health literacy. The caregivers, playing an essential role, may not be prepared for all these challenges. Thus, there is a need to promote health literacy by patient education, and patient-experts should be involved in health pathway. Third, there is a need to deal with dedicated partners and adjust the care pathway. New pathway careers as case-management nurses and specialized pharmacists should be involved in patient care and may play a central role together with other careers. Community-Hospital coordination should also be reinforced.Plus de la moitié des cancers sont diagnostiqués chez des sujets âgés, et cette part va croître dans les prochaines années. La prise en charge des patients âgés atteints d’un cancer constitue un défi majeur, qui nécessite de placer le patient au cœur des décisions et de réorganiser le parcours de soins, en repensant la collaboration entre les différents partenaires. Le groupe Priorités Âge Cancer, composé de praticiens, de pharmaciens et de chercheurs en oncogériatrie, a émis plusieurs propositions afin de répondre à ces besoins. Considérant l’hétérogénéité et les spécificités des sujets âgés, mais également leurs préférences, les décisions thérapeutiques doivent être individualisées. Une gradation coordonnée des soins doit être réalisée en généralisant les outils de repérage de la fragilité. L’implication des patients doit être renforcée afin de développer une meilleure décision partagée. Les patients âgés sont confrontés à un système de soins complexe qui exige un niveau élevé de littératie pour comprendre les traitements et les différentes étapes du parcours de soins. Les aidants participent à la prise en charge de leurs proches, mais peuvent ne pas être préparés à relever les défis, que ce rôle essentiel implique. Il est nécessaire de renforcer l’information des patients, et promouvoir le rôle des patients experts, mais également de soutenir, former et intégrer les aidants au parcours de soins. Il semble également nécessaire d’impliquer de nouveaux partenaires comme les pharmaciens ou les infirmiers formés à la gestion de cas. Le lien ville-hôpital doit être renforcé, notamment avec les acteurs du premier recours

X-linked primary immunodeficiency associated with hemizygous mutations in the moesin (MSN) gene

BACKGROUND: We investigated 7 male patients (from 5 different families) presenting with profound lymphopenia, hypogammaglobulinemia, fluctuating monocytopenia and neutropenia, a poor immune response to vaccine antigens, and increased susceptibility to bacterial and varicella zoster virus infections. OBJECTIVE: We sought to characterize the genetic defect involved in a new form of X-linked immunodeficiency. METHODS: We performed genetic analyses and an exhaustive phenotypic and functional characterization of the lymphocyte compartment. RESULTS: We observed hemizygous mutations in the moesin (MSN) gene (located on the X chromosome and coding for MSN) in all 7 patients. Six of the latter had the same missense mutation, which led to an amino acid substitution (R171W) in the MSN four-point-one, ezrin, radixin, moesin domain. The seventh patient had a nonsense mutation leading to a premature stop codon mutation (R533X). The naive T-cell counts were particularly low for age, and most CD8(+) T cells expressed the senescence marker CD57. This phenotype was associated with impaired T-cell proliferation, which was rescued by expression of wild-type MSN. MSN-deficient T cells also displayed poor chemokine receptor expression, increased adhesion molecule expression, and altered migration and adhesion capacities. CONCLUSION: Our observations establish a causal link between an ezrin-radixin-moesin protein mutation and a primary immunodeficiency that could be referred to as X-linked moesin-associated immunodeficiency

Invasive pneumococcal disease in children can reveal a primary immunodeficiency

About 10% of pediatric patients with invasive pneumococcal disease (IPD) die from the disease. Some primary immunodeficiencies (PIDs) are known to confer predisposition to IPD. However, a systematic search for these PIDs has never been carried out in children presenting with IPD.status: publishe

High-Dose Dexamethasone and Oxygen Support Strategies in Intensive Care Unit Patients With Severe COVID-19 Acute Hypoxemic Respiratory Failure

International audienc