Des dizaines de bâtiments se sont effondrés lorsqu’un tremblement de terre meurtrier a frappé Mexico en 2017, mais sa brillante Torre Reforma a survécu avec seulement quelques fissures. On dit souvent que les tremblements de terre ne tuent pas les gens, mais les bâtiments, oui. Dans les pays sujets aux tremblements de terre comme le Mexique et le Japon, les ingénieurs utilisent un cocktail de techniques anciennes et de pointe pour s’assurer que les structures restent debout. Construire sur des amortisseurs géants, des roulements à billes ou des plaques coulissantes ainsi que des fondations profondes et flexibles et des squelettes d’acier robustes peuvent aider à réduire l’impact des puissantes forces sismiques et à rendre un bâtiment résistant aux séismes.
Les tremblements de terre menacent environ une personne sur trois dans le monde et sont considérés comme les catastrophes les plus coûteuses, mais partir de zéro est rarement une option. De Christchurch à Istanbul, les villes vulnérables font l’objet de travaux de modernisation, tandis que des mesures simples comme l’installation de vitrages parasismiques peuvent réduire le nombre de blessés et des systèmes d’entrée à l’épreuve des tremblements de terre peuvent contribuer à une évacuation rapide.
Les cinq chefs-d’œuvre architecturaux suivants établissent de nouvelles normes mondiales en matière de sécurité des bâtiments, des villes et de l’avenir face aux risques sismiques.
TAIPEI 101, TAIWAN
Taipei 101 a une arme secrète pour le garder en sécurité – une boule d’acier géante qui se balance comme un pendule pour contrebalancer les tremblements de terre et les typhons. Suspendue aux étages supérieurs du gratte-ciel d’inspiration pagode, la boule de 660 tonnes métriques de 5,5 mètres de large est un « amortisseur de masse accordé ». Sa conception limite le déplacement de la tour de 508 mètres de haut près d’une ligne de faille. Des douzaines de colonnes d’acier, ainsi que huit méga colonnes remplies de béton à l’intérieur de Taipei 101 créent un cadre robuste, soutenu par des fermes de stabilisateurs. Les ingénieurs ont renforcé ses fondations en enfonçant des centaines de pieux enfoncés profondément dans le substratum rocheux. Ils sont confiants que Taipei 101 résistera même aux tremblements de terre les plus violents au cours des 2 500 prochaines années.
TORRE REFORMA, MEXIQUE
Il est essentiel de s’assurer que les nouveaux gratte-ciel résistent aux tremblements de terre dans la ville de Mexico, dont la fondation par les Aztèques sur un lit de lac bancal la rend vulnérable aux tremblements de terre. Située sur l’artère principale de la ville, la Torre Reforma triangulaire est une tour en forme de » livre ouvert « , avec deux murs en béton armé cisaillé et une façade en verre. Il est conçu pour bouger. La façade vitrée est munie de charnières flexibles avec des « zones de froissement » qui permettent de se déplacer lors d’un tremblement de terre. Des espaces irréguliers percés dans les murs extérieurs en béton de la tour de 246 mètres permettent de les plier au lieu de les fissurer, tandis que l’accouplement des poutres permet de dissiper l’énergie. De plus, les murs en béton s’enfoncent à 60 mètres sous terre pour donner de la stabilité à la conception de l’architecte L. Benjamin Romano. Les ingénieurs disent que des tests simulés montrent que Torre Reforma pourrait résister à n’importe quel tremblement de terre au cours des deux prochains millénaires.
TERMINAL DE SABIHA GOKCEN, ISTANBUL
Classé comme le plus grand bâtiment antisismique au monde, le terminal de l’aéroport Sabiha Gokcen d’Istanbul s’étend sur 400 000 mètres carrés. Il peut résister à un tremblement atteignant jusqu’à 8 sur l’échelle de Richter. Situé dans une zone sismique active – où le tremblement de terre d’Izmit en 1999 a tué plus de 17 000 personnes – le terminal se trouve au-dessus de centaines d’isolateurs à absorption d’énergie. Ceux-ci le séparent du sol et réduisent les forces latérales potentiellement dévastatrices jusqu’à 80 %. Conçu par Arup, il se déplace d’un côté à l’autre comme une seule unité pour limiter les dommages et protéger les passagers. Les ingénieurs du terminal ont testé la conception pour s’assurer qu’elle résisterait à 14 scénarios de séisme.
LA PYRAMIDE TRANSAMERICAINE, SAN FRANCISCO
Le tremblement de terre dévastateur de Loma Prieta en 1989 a mis à l’épreuve la résistance aux tremblements de terre de ce repère de 48 étages. Il a tremblé et s’est balancé pendant une minute, et il est sorti intact. Conçue comme une pyramide pour permettre à la lumière naturelle de s’infiltrer dans les rues en contrebas, la large base de la structure lui confère une grande stabilité. Afin de limiter le degré de torsion et de secousses lors d’un tremblement de terre, les ingénieurs ont utilisé un système de poutrelle unique. Sous le sol, ses fondations en acier et en béton s’enfoncent de 15 mètres dans les roches et se déplacent sous l’effet des forces sismiques horizontales. À l’extérieur, des tiges d’acier à chaque étage de l’édifice renforcent l’extérieur préfabriqué revêtu de quartz.
FA-BO, VILLE NOMI
Enveloppé d’une toile de câbles, le bâtiment du Fa-Bo au Japon pourrait sembler avoir été attaqué par Spider-Man, mais le système high-tech résiste aux tremblements de terre et aux tsunamis. La conception de l’architecte Kengo Kuma inverse de nombreux plans antisismiques en s’appuyant sur un support extérieur plutôt que sur un noyau interne renforcé. Les câbles composites thermoplastiques en fibre de carbone qui ancrent le bâtiment en béton de trois étages sont beaucoup plus résistants et légers que l’acier, et coudés pour résister aux charges latérales. C’est la première fois que la fibre de carbone est utilisée pour des conceptions antisismiques. Dans un pays confronté à 1 500 secousses sismiques par an, il va devoir passer le test.
