Comment fonctionnent les bâtiments parasismiques

Sep 13 2011
Parfois, il semble que la Terre ait un peu trop frappé la caféine, avec toutes les secousses des tremblements de terre. Alors, comment les structures résistent-elles au milieu de tous ces tremblements de terre ?

Jetez un œil à l'activité sismique récente, et vous pourriez avoir l'impression que la Terre, peut-être un peu trop caféinée, a un mauvais cas de secousses. Des tremblements de terre ont secoué le Chili entre 2010 et 2011, en commençant par un tremblement de terre de magnitude 8,8 qui a frappé juste au large de la côte près de Concepcion en février 2010. Puis, en mars 2011, un séisme de magnitude 9,0 a secoué le Japon, déclenchant une tsunami qui a tué environ 29 000 personnes et endommagé des réacteurs nucléaires [source : Amazing Planet ]. Et enfin, en août 2011, un séisme de magnitude 5,8 centré près de Mineral, en Virginie, a effrayé les habitants le long de la côte atlantique et endommagé le Washington Monument.

Alors que ces événements semblent suggérer un avenir inquiétant avec une croûte tremblante et tremblante, les tremblements de terre ont toujours été courants, tout comme la détermination humaine à leur survivre. Au fil des siècles, les ingénieurs ont appris une chose avec une certitude croissante : les tremblements de terre ne tuent pas les gens ; les bâtiments font. C'est une grossière simplification, bien sûr, parce que les tsunamis font également de nombreuses victimes, mais tous les tremblements de terre ne génèrent pas de tsunamis . Cependant, ils provoquent des accélérations latérales soudaines pour les bâtiments, ponts et autres structures. Tout cela conduit à une question logique : est-il possible de maintenir les bâtiments debout et intacts lors de tremblements de terre catastrophiques comme ceux qui ont secoué le Chili en février 2010 et le Japon en mars 2011 ?

De nombreux ingénieurs et architectes croient maintenant qu'il est possible de construire un bâtiment à l' épreuve des tremblements de terre - un bâtiment qui surferait sur les vagues des tremblements les plus redoutables et resterait comme neuf une fois les secousses arrêtées. Le coût d'un tel bâtiment, cependant, serait stupéfiant. Au lieu de cela, les experts en construction s'efforcent d'obtenir quelque chose d'un peu moins ambitieux - des bâtiments résistants aux tremblements de terre , qui sont conçus pour empêcher l'effondrement total et préserver la vie, ainsi que les budgets de construction .

Ces dernières années, la science de la construction de structures parasismiques a énormément progressé, mais ce n'est pas un sujet entièrement nouveau. En fait, quelques bâtiments anciens subsistent encore aujourd'hui malgré leur emplacement dans des zones sismiques actives. L'une des plus remarquables est la basilique Sainte-Sophie, une église en forme de dôme (aujourd'hui musée) construite à Istanbul, en Turquie, en 537 après JC. Environ 20 ans après son achèvement, le dôme massif s'est effondré après qu'un tremblement de terre a secoué la région. Les ingénieurs ont évalué la situation et ont décidé de reconstruire le dôme, mais à plus petite échelle. Ils ont également renforcé toute l'église de l'extérieur [source : PBS ].

Aujourd'hui, les techniques sont un peu différentes, mais les principes de base sont les mêmes. Avant de nous plonger dans les rouages ​​de la construction de structures parasismiques, passons en revue quelques notions de base, à savoir quelles forces sont générées lors d'un tremblement de terre et comment elles affectent les structures artificielles.