Les structures les plus résistantes aux tremblements de terre sur Terre

À mesure que nos centres urbains deviennent de plus en plus densément peuplés, les ingénieurs cherchent continuellement à maximiser cet espace en construisant vers le haut plutôt que vers l'extérieur. En conséquence, nous avons vu d’immenses gratte-ciel surgir dans les métropoles du monde entier. Mais certaines des régions les plus peuplées de la planète sont également sujettes aux tremblements de terre. Comme l’histoire l’a montré à maintes reprises, une secousse massive dans un centre-ville mal conçu peut avoir des conséquences coûteuses et, surtout, mortelles. C’est pourquoi les bâtiments parasismiques, également appelés bâtiments parasismiques, sont de plus en plus courants.

Pour tenter de prévenir les dommages lors d'un séisme, de nombreuses villes sujettes aux tremblements de terre ont imposé des normes d'ingénierie strictes pour les nouveaux gratte-ciel ainsi que des normes de rénovation pour les unités plus anciennes. Mais ce n’est pas parce qu’un bâtiment est solide qu’il ne peut pas avoir de style. Nous avons rassemblé les bâtiments parasismiques les plus étonnants et les plus magnifiques du monde entier.

Taipei 101 (Taipei, Taïwan)

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Mesurant 1 667 pieds de haut, Taipei 101 était le bâtiment le plus haut du monde lorsqu'il a été achevé en 2004. Bien qu'il ne puisse plus prétendre à ce titre d'ingénierie, Taipei 101 abrite toujours certaines des technologies sismiques et résistantes aux intempéries les plus impressionnantes jamais conçues. Taipei 101 utilise un amortisseur interne massif pour contrôler le balancement et minimiser les risques de dommages ou de défaillances structurelles, ce qui en fait un bâtiment très résistant aux tremblements de terre. Le but d’un tel amortisseur n’est pas d’empêcher le balancement en général, mais plutôt de tenter de contrôler ce mouvement.

Cet amortisseur de masse réglé pèse 728 tonnes et est suspendu entre les 87e et 92e étages. Lors d’un tremblement de terre ou de vents violents, le pendule contrecarre les mouvements du bâtiment. En 2005, lors du typhon Soudelor, Taipei 101 a été bombardé par des vents de 100 milles à l'heure et même un rafale de 245 km/h. Cependant, l'amortisseur, qui a été conçu pour un maximum vitesse du vent de 135 mph – a littéralement résisté à la tempête. Tu peux regarde le pendule en mouvement pendant le typhon Soudelor.

Tour de Shanghai (Shanghai, Chine)

Bill Perry

S'élevant à plus de 2 000 pieds de haut, la tour de Shanghai est le deuxième plus haut bâtiment de la planète. Malheureusement, Shanghai est située dans une zone sismique actif zone et le site de la tour est composé principalement de sol meuble et argileux. Pour renforcer les fondations et en faire un bâtiment plus résistant aux tremblements de terre, les ingénieurs ont incorporé 980 pieux – certains de près de 300 pieds de profondeur – fixés dans 2,15 millions de pieds cubes de renforcé béton.

Comme Taipei 101, la tour de Shanghai utilise également un amortisseur de masse réglé pour contrôler le balancement lors d'un tremblement de terre ou de vents violents. Pesant 1 000 tonnes, l'amortisseur de la tour de Shanghai éclipse de plus de 200 tonnes le dispositif utilisé à Taipei 101. Lorsque le bâtiment oscille, l'inertie du poids compteurs ce geste. Pour un contrepoids optimal, une série d’amortisseurs empêche le pendule de osciller trop loin ou trop rapidement.

La Pyramide Transamerica (San Francisco, Californie)

Wasin Pommarine/123RF

UN étude publié en 2016, a déclaré que les modèles prédictifs de tremblements de terre actuels pourraient sous-estimer considérablement le potentiel de la prochaine secousse massive frappant la région de la Baie. Ce futur choc est actuellement prévu être au moins aussi fort que le fameux séisme de Northridge de magnitude 6,7 en 1994 et le séisme Transamerica La pyramide – actuellement le plus haut bâtiment de San Francisco – a été conçue pour résister à l'inévitable Big Un.

Le bâtiment lui-même repose sur une fondation de béton et d'acier de 52 pieds de profondeur qui a été conçu se déplacer avec la terre lors d'un tremblement de terre. L'extérieur est constitué d'agrégats de quartz préfabriqués, renforcés par des tiges de renforcement en quatre points à chaque niveau. Lors du séisme de Loma Prieta de magnitude 6,9 ​​en 1989, le bâtiment a tremblé pendant plus d'une minute et le dernier étage oscillait d'un côté à l'autre de près d'un pied, mais le bâtiment n'a subi aucune résistance structurelle. dommage. Une série de capteurs installée dans le cadre du bâtiment mesure le déplacement horizontal et, selon l'US Geological Survey, la Transamerica Pyramid pourrait résister à un événement sismique encore plus important. Il s'agit peut-être d'un bâtiment véritablement résistant aux tremblements de terre.

Tour Mori (Tokyo, Japon)

Le Japon se trouve dans l’une des régions sismiques les plus actives de la planète. Chaque année, le pays connaît plus de 100 000 tremblements de terre, selon à la Société de sismologie du Japon. Après le catastrophique tremblement de terre de Hanshin en 1995 – ou tremblement de terre de Kobe est-il plus communément appelé – le pays a imposé de nouvelles normes d'ingénierie et des révisions radicales de modernisation pour éviter une dévastation similaire dans le avenir.

La tour Mori est l'un des bâtiments les plus hauts de Tokyo et selon son officiel site web, la tour a été conçue pour être « une « ville dans laquelle s’évader » plutôt qu’une ville d’où les gens s’enfuient. » Pour réaliser cet ambitieux objectif, la tour Mori est dotée de certaines des technologies de construction les plus sophistiquées en matière d'absorption des mouvements et de résistance aux tremblements de terre. mis en œuvre.

Comme Taipei 101, la tour Mori utilise des amortisseurs pour la résistance sismique. Cependant, plutôt que de mettre en œuvre un amortisseur réglé massif, Mori Tower utilise 192 amortisseurs remplis de liquide. Ces semi-actifs amortisseurs sont remplis d'une huile épaisse, et lorsque la tour commence à se balancer - à la suite de tremblements ou de vents violents - cette huile est bourré dans la direction opposée pour contrer et/ou minimiser ce balancement.

Nouveau Wilshire Grand Center (Los Angeles, Californie)

La Californie du Sud aurait dû subir depuis longtemps un tremblement de terre massif, et cela était connu avant même qu'un tremblement de terre ne se produise. nouvellement faille identifiée dans la zone susceptible de créer un séisme de magnitude 7,4. Avec cette connaissance plutôt inquiétante à l’esprit, Los Angeles possède certains des plus expansif réglementations sismiques en matière de construction dans le pays. En fait, dans 2015, plus de 15 000 bâtiments ont dû être rénovés pour répondre à ces nouvelles directives.

Comme on pouvait l’imaginer, le plus haut bâtiment de Los Angeles, la tour New Wilshire Grand, a fait l’objet au préalable d’une modélisation sismique assez rigoureuse. Lors des tests, il a été réalisé qu'un tremblement de terre pourrait provoquer un coup du lapin catastrophique aux étages supérieurs du bâtiment. Pour contrer cela, l'équipe a installé 30 stabilisateurs le long de trois sections du bâtiment. Stabilisateurs sont des entretoises qui forment des triangles qui s'étendent du centre du complexe jusqu'aux colonnes extérieures du bâtiment, permettant à l'installation de résister aux forces verticales et latérales.

Pour renforcer davantage ces stabilisateurs, les ingénieurs ont incorporé à chaque unité une série de renforts dits à retenue de flambage. Ces appareils orthopédiques spécialisés peuvent s'étirer et se comprimer sans flambage. Le bâtiment lui-même repose sur une fondation en béton de 17,5 pieds et le gratte-ciel sismique utilise également un joint entre la base et la tour qui est capable de soutenir jusqu'à 1,5 pieds de balancement.

Aéroport Sabiha Gökçen (Istanbul, Turquie)

En 1999, un séisme de magnitude 7,4 frappait Istanbul, tuant 17 000 personnes. Étant donné que la ville est située à proximité des plaques tectoniques arabe, africaine et eurasienne, un autre séisme majeur est survenu. projeté qui se produira dans les 30 prochaines années. C’est dans cet esprit que les ingénieurs ont conçu l’aéroport Sabiha Gökçen d’Istanbul pour qu’il soit capable de résister au prochain choc sismique inévitable. L’aéroport revendique désormais le titre noble et très spécifique de plus grand bâtiment isolé sismiquement au monde.

Le complexe de deux millions de pieds carrés se trouve au-dessus du sol et compte plus de 300 isolateurs sismiques. Ces orientations individuelles se déplacent avec les ondulations du tremblement de terre, permettant à l'ensemble du bâtiment de se déplacer comme une seule unité. Cette conception diminue l'accélération que le bâtiment subirait lors d'un tremblement de terre de 80 pourcent.

Komatsu Seiren (Nomi, Japon)

Komatsu Seiren

Toutes les conceptions de bâtiments parasismiques n’utilisent pas les amortisseurs ou les isolateurs sismiques les plus sophistiqués pour protéger les bâtiments lors de changements sismiques majeurs. Une entreprise textile japonaise, Komatsu Seiren, a récemment utilisé une ficelle à haute résistance développée à partir de fibre de carbone pour renforcer ses installations de Nomi, au Japon. Les architectes Kengo Kuma and Associates ont ensuite fixé plus de 1 000 de ces tiges à haute résistance au toit de l'installation. A l’intérieur du showroom, un autre «rideau» de près de 3 000 tiges supplémentaires ajoutent un renforcement structurel supplémentaire. Ensemble, ces systèmes contribuent à minimiser horizontal forces exercées lors d’un tremblement de terre.

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Ce contenu a été réalisé en partenariat avec HD Hyundai.
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Plus récemment, HD Hyundai a participé au Salon nautique international de Fort Lauderdale pour faire la démonstration de son système de navigation autonome NeuBoat niveau 2 pour bateaux de plaisance. Le nom mélange les mots « neurone » et « bateau » et est tout à fait approprié puisque l'A.I. la technologie de navigation est composant essentiel de la solution, il gérera l'auto-reconnaissance, les décisions en temps réel et les contrôles en cas d'utilisation. eau. Bien sûr, il se passe beaucoup de choses en coulisses avec la navigation autonome de HD Hyundai solution, que nous aborderons ci-dessous - HD Hyundai présentera également davantage de détails sur la technologie au CES 2023.

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