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La Tour Eiffel s'offre un avatar numérique

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La Tour Eiffel a dépassé les 120 ans alors qu'elle devait être démolie au bout de 20 années d'exploitation. Jusque dans les années 80, la maintenance se limitait à une campagne de peinture tous les sept ans et au remplacement des pièces les plus corrodées. Il a fallu donc la restaurer pour la garder accessible au public.

Elle vient de faire l'objet d'une auscultation approfondie et de la création d'un modèle numérique 3D. Outre la validation de la structure et l'évaluation précise du vieillissement, ce modèle va servir d'outil d'aide à la décision en matière de rénovation, de maintenance et d'exploitation.

FAIRE DURER CE SYMBOLE DE PARIS

La SETE (Société d'exploitation de la Tour Eiffel) a procédé en 2009 à une analyse précise de la structure existante et de faire appel aux technologies numériques pour créer un modèle comportemental numérique fidèle. Cela a permis de vérifier que la Tour Eiffel a été bien conçue. Il a aussi mis en lumière un certain nombre de zones plus chargées que d'autres qui, bien que restant largement dans les limites de contraintes acceptables, devront être surveillées avec plus d'attention.

PEINTURE : UNE MISE À NUE ÉCOLOGIQUE

La Tour Eiffel est repeinte tous les 7 ans. Il faut 18 mois à une équipe de 30 peintres pour étendre 60 tonnes de peinture sur les 200 000 m² de surface développée des profilés. Pour la prochaine campagne, la tour sera pour la première fois totalement décapée des 19 couches précédentes, perdant ainsi 250 à 300 tonnes. Des tests sont menés afin de déterminer les meilleurs moyens de réaliser ce traitement tout en respectant les normes environnementales et sans fermer le bâtiment au public.

UN DIMENSIONNEMENT AU VISITEUR PRÉS

La Tour Eiffel a été conçue en tenant compte des équipements (restaurants, ascenseurs, escaliers...) et des charges d'exploitation (3 000 visiteurs admissibles au premier étage, 1 600 au deuxième et 400 au troisième). En simulant son comportement mécanique, il sera possible de l'utiliser au maximum de sa capacité, optimisant ainsi son exploitation.

VERS UNE MAINTENANCE DYNAMIQUE

La campagne de 2009 a servi à diagnostiquer le vieillissement de la tour. Cela va permettre de passer d'une maintenance « statique » basée sur les plans originaux de Gustave Eiffel et l'inspection visuelle régulière de la structure, à une maintenance ''dynamique'' beaucoup plus prédictive et proactive basée sur la modélisation numérique et l'instrumentation de la tour, à l'aide d'un certain nombre d'équipements de surveillance (jauges de contrainte, capteurs de déplacement, cordes optiques).

LA TOUR DE FER

7 300 tonnes pour la structure métallique 18 038 pièces en fer 2,5 millions de rivets 2 800 tonnes de fondations 26 mois de construction

SON AVATAR NUMÉRIQUE

165 000 éléments filaires 148 000 noeuds 900 000 degrés de liberté Un fichier de 300 Mo (complété par des zooms numériques sur les zones les plus chargées, de 60 et 100 Mo chacun) 14 mois d'investigation et de mesure

ccDE LA PLUME AUX ÉLÉMENTS FINIS

Pour promouvoir sa tour et éviter sa destruction, Gustave Eiffel fait éditer en 1900 deux grands volumes in-folio reprenant en 53 planches double format les 4 300 plans généraux et d'exécution, 700 vues d'ensemble et 3 600 dessins des 18 038 pièces composant la tour. Ce sont ces plans et notes de calcul, réalisés à la plume d'oie, qui ont été utilisés par les ingénieurs du Cetim pour créer à l'aide d'Abaqus le modèle numérique pour le calcul aux éléments finis.

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