Le plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde subit une mise à niveau majeure

Le plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde subit une mise à niveau majeure

Le plateau ou le sol de la table vibrante est remis en place par deux grues au centre d’ingénierie structurelle d’Englekirk à l’UC San Diego. Crédit : Université de Californie à San Diego

Une mise à niveau majeure du plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde a atteint un jalon à la mi-avril lorsque le sol de l’installation, dont la totalité de 300 000 livres, a été remis en place. Une fois terminé cet automne, le simulateur aura la capacité de reproduire des mouvements sismiques multidimensionnels avec une précision sans précédent pour rendre les structures et leurs résidents plus sûrs lors de fortes secousses.

Le simulateur, ou table vibrante, sera en mesure de tester les structures les plus lourdes et les plus hautes du monde pour évaluer dans quelle mesure elles résisteraient à divers types de tremblements de terre. La table vibrante sera dotée de la capacité de reproduire les six mouvements possibles du sol, appelés six degrés de liberté. Le premier test suivant la mise à niveau comprendra un bâtiment en bois lamellé-croisé grandeur nature de 10 étages.

« Cette installation sauvera un grand nombre de vies humaines en rendant les endroits où nous vivons et travaillons plus sûrs pendant les tremblements de terre », a déclaré Joel Conte, chercheur principal de la table à secousses et professeur d’ingénierie structurelle à l’Université de Californie à San Diego. Conte et ses collègues exposent les détails de la mise à niveau dans un article publié en janvier 2021 dans Frontières dans l’environnement bâti.

Dans l’article, les chercheurs détaillent également l’impact de la table vibrante sur les codes de construction et de conception depuis son ouverture en 2004.

À San Francisco, environ 6 000 bâtiments à ossature de bois « à étages doux » sont en cours de rénovation pour les rendre plus sûrs en cas de forts tremblements de terre. Des tests à grande échelle des systèmes de modernisation de ces bâtiments à ossature de bois à étages souples ont été effectués sur la table vibrante de l’UC San Diego en 2013. Le professeur John van de Lindt de la Colorado State University, qui a dirigé ce projet, a joué un rôle clé dans la rédaction du directives pour la rénovation de ces bâtiments.

Le plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde subit une mise à niveau majeure

Le chercheur principal Joel Conte (à droite), qui est également professeur d’ingénierie structurelle à l’UC San Diego, et Koorosh Lotfizadef, directeur des opérations de la table, inspectent le plateau. Crédit : Université de Californie à San Diego

En 2008, un test dirigé par les professeurs Robert Fleischman de l’Université de l’Arizona et Jose Restrepo de l’UC San Diego a conduit à de nouvelles recommandations sur la façon dont les sols en béton préfabriqué, appelés diaphragmes, devraient être intégrés aux structures de parking pour améliorer leur comportement sismique.

En 2011 et 2012, lors d’une série de tests marquants, une équipe a testé des ascenseurs et des escaliers à l’intérieur d’un immeuble de six étages pleine grandeur. Les résultats ont conduit à de nouvelles et meilleures directives sur la manière dont ces composants doivent être connectés aux cadres structurels des bâtiments afin qu’ils ne se détachent pas lors d’un tremblement de terre.

Comment ça fonctionne

Le principe de la table est relativement simple : diverses structures sont construites au-dessus du plancher de l’installation, ou plateau, qui est connecté à une série d’actionneurs horizontaux et verticaux, ou pistons, qui se déplacent d’avant en arrière, simulant les mouvements sismiques. Les mouvements suivent des enregistrements précis des tremblements de terre que les chercheurs ont rassemblés du monde entier.






L’installation passe d’un degré de liberté – la capacité de déplacer les structures vers l’arrière et vers l’avant – à six degrés de liberté, ajoutant la possibilité de se déplacer de haut en bas, de gauche à droite, ainsi que des mouvements de tangage, de roulis et de lacet. Pour comprendre ces trois derniers, pensez à un avion en vol : le tangage, c’est quand le nez de l’avion monte et sa queue descend ; le roulis, c’est quand une aile plonge et l’autre se soulève; et le lacet, c’est quand tout le corps de l’avion glisse de gauche à droite.

Deux vérins horizontaux supplémentaires ont été ajoutés aux deux existants dans une nouvelle configuration afin de déplacer la table horizontalement vers l’avant et vers l’arrière ; de gauche à droite; et faire un mouvement de lacet. Les six actionneurs existants qui déplacent la table de haut en bas ont été reliés à une nouvelle source d’énergie hydraulique plus puissante.

Pourquoi six degrés de liberté sont-ils importants ?

Reproduire les mouvements sismiques dans six degrés de liberté est essentiel car lors d’un tremblement de terre, le sol peut se déplacer dans plusieurs directions. Par exemple, lors du tremblement de terre de Northridge en 1994 dans la région de Los Angeles, des colonnes de pont ont percé les tabliers de pont, faisant allusion à une forte composante de mouvement vertical du sol. De même, lors du tremblement de terre de 1971 à San Fernando, les bâtiments se sont tordus et ont oscillé, laissant entendre que le sol était probablement en rotation.

Le chercheur principal Conte dit qu’il pense que les résultats de tests antérieurs auraient révélé des moyens supplémentaires de rendre les bâtiments plus sûrs s’ils avaient été effectués à six degrés de liberté plutôt qu’à un.

Le plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde subit une mise à niveau majeure

À San Francisco, environ 6 000 bâtiments à ossature de bois « à étages doux » sont en cours de rénovation pour les rendre plus sûrs en cas de forts tremblements de terre. Des tests à grande échelle des systèmes de modernisation de ces bâtiments à ossature de bois à étages souples ont été effectués sur la table vibrante de l’UC San Diego en 2013. Le professeur John van de Lindt de la Colorado State University, qui a dirigé ce projet, a joué un rôle clé dans la rédaction du directives pour la rénovation de ces bâtiments. Crédit : Université de Californie à San Diego

Plus de puissance, de meilleurs capteurs

La mise à niveau ajoutera également un nouveau système de détection et de collecte de données à la pointe de la technologie avec un total de 768 canaux pour transporter des informations provenant d’une large gamme de capteurs, notamment des caméras haute définition, des jauges de contrainte, des accéléromètres, etc. Le logiciel contrôlant la table vibrante sera également mis à niveau.

De plus, le mécanisme qui alimente la table vibrante a également été agrandi et connecté à un système d’alimentation hydraulique dont la capacité a quadruplé.


Énorme simulateur de tremblement de terre pour obtenir une mise à niveau


Fourni par l’Université de Californie – San Diego

Citation: Le plus grand simulateur de tremblement de terre en plein air au monde subit une mise à niveau majeure (2021, 10 juin) récupéré le 10 juin 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-06-world-largest-outdoor-earthquake-simulator.html

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