Qu’est-ce que la conception sismique ?

La conception sismique est un domaine spécifique de l’architecture dédié à l’analyse structurelle des bâtiments, des ponts et des routes, dans le but de les rendre résistants aux tremblements de terre et à d’autres activités sismiques. Son objectif éthique est la protection des occupants et utilisateurs de ces ouvrages. Lors d’un tremblement de terre, les structures malsaines sont plus susceptibles de s’effondrer et de causer des dommages. Les zones fortement urbanisées deviennent plus meurtrières en raison de la forte densité de structures et de la menace d’effondrement structurel. En ce sens, les structures peuvent être considérées comme augmentant le danger créé par toute activité sismique et augmentant le risque pour la vie.

La conception sismique doit tenir compte des divers effets produits par le mouvement du sol causé par le séisme. La durée, la magnitude et la vitesse sont des facteurs d’analyse sismique qui doivent être mesurés par les architectes, et chaque tremblement de terre possède son propre danger. Néanmoins, l’élément commun dans le déplacement des structures par le mouvement des tremblements de terre est le transfert de la force sismique dans les structures elles-mêmes, ce qui est la raison pour laquelle les structures sont détruites. Le mouvement du sol produit ce qu’on appelle une force d’inertie au sein des structures ; plus la masse de la structure est grande, plus cette force d’inertie est grande, et donc la probabilité de destruction. La clé est de savoir comment les structures peuvent absorber ces forces afin de minimiser les dommages, au lieu d’être détruites par elles.

L’une des approches de la conception sismique consiste à produire des structures plus légères, en raison de la corrélation entre la masse structurelle et la force d’inertie. La sélection des matériaux est essentielle au processus afin de minimiser la masse ; pourtant, le concepteur sismique doit également être conscient des codes de construction et des exigences locales lors du choix des matériaux. Ces matériaux doivent également avoir de bons indices d’absorption. Ces matériaux sont ductiles et peuvent se déplacer avec la force du séisme et dissiper son impact. Les matériaux avec de bonnes cotes d’absorption sont le bois; cadres en acier; et les murs renforcés, tels que le béton ou la maçonnerie, tandis que les cadres en béton préfabriqué sont considérés comme de mauvais absorbants.

Le type de structure produite déterminera également les exigences d’une conception sismique réussie. Les bâtiments sont plus susceptibles d’être endommagés que les routes en raison de la concentration de la force sismique sous une forme plus dense. Lors de la conception des bâtiments, l’architecte doit calculer une répartition égale de la masse afin de s’assurer qu’il y a un centre à la structure. Ce centre affirme que la structure est enracinée. Une répartition inégale des masses entraînera une déstabilisation du bâtiment en cas de tremblement de terre.