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Simulateur de séismes
Pourquoi au cours des séismes, des bâtiments respectant pourtant les normes de construction en zone sismique s’écroulent-ils ? Comment améliorer la résistance des constructions aux tremblements de terre ?
Afin d'étudier les interactions sol-structures et tenter de répondre à ces questions,l'IFSTTAR a acquis, en 2005, un simulateur de séismes qui permet de reproduire en laboratoire les effets des tremblements de terre sur les ouvrages géotechniques (fondations, soutènements, tunnels, ouvrages en terre).
Lorsque l'on cherche à étudier les interactions sols-structures en dynamique, se pose la question du choix de la technique expérimentale à adopter.
Même si un grand nombre d’ouvrages de génie civil existants sont instrumentés, mener des expérimentations en vraie grandeur est difficile : sauf à être installé dans des zones très sismiques telles que le Japon, il n’est pas possible de construire un ouvrage expérimental et d'attendre le séisme majeur qui ne se déclenchera pas là où on l'attend.
Une solution alternative déjà largement utilisée dans les pays très exposés comme les Etats-Unis et le Japon consiste à réaliser des essais de simulation de séisme sur modèles réduits centrifugés. Cette approche nécessite d'équiper une centrifugeuse géotechnique d'un simulateur de séismes.
Cet équipement permet tout à la fois d’embarquer un massif de sol suffisant à l’échelle du modèle de structure à tester et de reproduire l’expérience de nombreuses fois ce qui accroît la fiabilité des résultats et permet une approche paramétrique (lorsqu’un phénomène à étudier dépend de plusieurs paramètres, l’approche expérimentale paramétrique consiste à reproduire l’expérience autant de fois qu’on voudra observer le phénomène pour une valeur donnée d’un paramètre, les autres restant constants ; cela permet d’évaluer l’influence ce chacun des paramètres).
En Europe, seule l'Université de Cambridge a conduit plusieurs programmes d'essais en mettant en œuvre cette méthode mais avec des simulateurs mécaniques qui ne permettent pas de reproduire des sollicitations sismiques réelles.
Il est donc apparu indispensable au l'IFSTTAR de se doter d’un équipement de recherche exceptionnel permettant de reproduire en laboratoire les effets des séismes sur les ouvrages géotechniques (fondations, soutènements, tunnels, ouvrages en terre).
Grâce à cet équipement, l'IFSTTAR peut collecter des données en conditions d’essai sismique contrôlées, afin de les analyser et de les comparer à des résultats de simulation numérique ou valider les méthodes simplifiées utilisées dans la pratique en génie parasismique.
Si les simulateurs de séismes communément utilisés aux Etats-Unis et au Japon n’ont qu’une seule table vibrante, celui de l'IFSTTAR en possède deux . Cette caractéristique technique est un atout supplémentaire pour avancer dans la connaissance de la résistance des ouvrages aux séismes.
