La démarche classique de dimensionnement des fondations au séisme, fondée sur des formalismes en force visant à contenir contraintes et efforts sous des valeurs garantissant l'acceptabilité des déformations vis-à-vis de l'ouvrage porté, peut s'avérer limitée en présence de séismes de forte amplitude. En effet, la simple comparaison entre actions et résistances néglige, par construction, les déplacements induits par le séisme ainsi que les effets non-linéaires tels que le décollement, le glissement ou le poinçonnement. Le chargement sismique relevant d'une sollicitation à déplacement imposé, une vérification en déplacement apparaît plus pertinence. Elle permet d'estimer les déplacements irréversibles et de les confronter aux seuils de performance fixés pour l'ouvrage, complétant ainsi les méthodes traditionnelles basées sur des coefficients de sécurité.

Pour mettre en œuvre un dimensionnement sismique basée sur le déplacement, il est important de prendre en compte l'interaction sol-structure (ISS). Les approches directes, qui simulent l'ensemble du système sol-structure dans un même modèle numérique, restent toutefois onéreuses en temps de calcul et en ressources numériques. De même, les analyses modales classiques par spectre de réponse, basées sur le principe de superposition, ne peuvent reproduire les mécanismes non-linéaires dominants sous sollicitations sismiques d'amplitude élevée.

Pour relever ces défis, l'approche dite « macro-éléments » a été développée ces dernières années et constitue aujourd'hui une solution prometteuse. De nombreux travaux dans la littérature ont déjà démontré son efficacité pour l'étude des fondations superficielles et profondes, en permettant de capturer les mécanismes d'ISS non-linéaires à l'interface sol-fondation tout en maintenant un coût numérique réduit.

Le présent article propose d'illustrer l'application de l'approche par macro-élément aux fondations superficielles soumises à des sollicitations sismiques. Les effets d'ISS dynamique non-linéaire sont analysés sur plusieurs configurations représentatives, et des abaques prêts à l'utilisation sont proposés afin d'évaluer les impacts les plus significatifs.