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Des cataclysmes plus vrais que nature

L.F.
Des cataclysmes plus vrais que nature

SÉISMES EN BOÎTE

© IIB & HSRC ; D.R.

La planète est en colère ? Pour trouver des réponses aux catastrophes naturelles les chercheurs ont conçu des souffleries géantes, une piscine à tsunamis, des bancs de vibrations... Ils construisent des infrastructures où il ne s'agit plus seulement de modéliser les cataclysmes réels, mais bien de les reproduire à l'échelle du laboratoire. Immersion dans quelques-uns de ces lieux insolites où l'homme tente de dompter Mère Nature.

TSUNAMIS EN PISCINE

Voici la vague artificielle la plus technique du monde. Le bassin inauguré début 2011 au parc scientifique et technologique de Santander, en Espagne, produit des ondes semblables aux tsunamis, mais d'un mètre de haut maximum. Comme dans la nature, leur taille est conditionnée par la profondeur d'eau. Au lieu d'un séisme, une série de panneaux verticaux actionnés par des pistons hydrauliques déclenche la vague. Sa progression est suivie en profondeur, où la topographie des fonds marins ou océaniques est reproduite.

ÉCHELLE : 1/20

MATÉRIEL - Bassin de 640 m2 - 64 panneaux hydrauliques articulés de 4,5 m de haut - 18 moteurs de 90 cm de diamètre pour recréer les courants MOYENS D'ANALYSE - Accéléromètres - Capteurs de pression - Caméras EXPÉRIMENTATIONS - Simulation de séismes de subduction grâce à la fosse centrale - Validation ou perfectionnement des modèles numériques de tsunamis - Tests de résistance sur des barrières expérimentales ou des équipements sensibles, comme du matériel nucléaire

OURAGANS EN RAFALE

Avec plus de 200 km/h au compteur, la soufflerie du hangar (à gauche) de l'Insurance Institute for Business & Home Safety (IBHS), inaugurée fin 2010 à Richburg aux États-Unis, égale la puissance d'un ouragan de force 3. Elle met à rude épreuve aussi bien des maisons et des éoliennes, que des avions ou des semi-remorques. Le coût de fonctionnement de l'infrastructure est de l'ordre de 70 000 euros par jour. ÉCHELLE : 1/1 MATÉRIEL - 105 ventilateurs alimentés par un générateur de 30 MW - 200 vaporisateurs reliés à un réservoir de trois millions de litres d'eau pour reproduire la pluie

MOYENS D'ANALYSE - Capteurs de mesure de la force du vent - Étude des impacts

EXPÉRIMENTATIONS - Tests de résistance de nouveaux matériaux (toiture, vitrages...) ou infrastructures - Utilisation de données et de modèles numériques pour améliorer les codes de construction

SÉISMES EN BOÎTE

Au laboratoire central des Ponts et Chaussées de Nantes, les tremblements de terre sont enfermés dans une centrifugeuse. Les chercheurs y chargent, sur une table vibrante, des modèles réduits d'infrastructures (tunnels, talus, fondations...) et de sols. La force centrifuge impose à la maquette la gravité subie par l'édifice. Pour compenser la réduction de l'épaisseur du sol par rapport à la réalité, il faut augmenter d'autant la gravité appliquée (ex : 80 g à l'échelle 1/80). La table vibrante (détail ci-contre) simule le séisme en tant que tel.

ÉCHELLE 1/20 À 1/80 - Suivant la vitesse de rotation de la centrifugeuse MATÉRIEL - Centrifugeuse d'une accélération maximale de 80 g - Double table vibrante d'une charge utile de 400 kg MOYENS D'ANALYSE - Capteurs de déplacement - Accéléromètres embarqués pour mesurer les interactions dynamiques entre l'infrastructure et le sol EXPÉRIMENTATIONS - Étude des mécanismes de rupture - Détermination de la charge limite acceptable pour un prototype - Tests de systèmes de lutte contre les effets des séismes (par exemple des systèmes drainants pour limiter le phénomène de liquéfaction des sols)

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