0:00:06.730,0:00:10.586
Les tremblements de terre sont depuis[br]toujours des phénomènes terrifiants,

0:00:10.586,0:00:14.051
plus meurtriers au fur et à mesure[br]de l’accroissement des villes,

0:00:14.051,0:00:17.720
l'effondrement de bâtiments[br]représentant le risque majeur.

0:00:17.720,0:00:20.279
Pourquoi les immeubles s'écroulent-ils

0:00:20.279,0:00:22.756
et quels sont les moyens de prévention ?

0:00:22.756,0:00:26.294
En regardant des films catastrophes,[br]vous pouvez penser que

0:00:26.294,0:00:29.573
la cause de l'effondrement [br]d'un bâtiment provient du sol

0:00:29.573,0:00:32.977
qui se met à trembler violemment [br]ou même à se fendre.

0:00:32.977,0:00:35.518
Mais cela n'est pas tout à fait vrai.

0:00:35.518,0:00:39.374
D'abord, la plupart des immeubles ne sont[br]pas situés sur une ligne de faille

0:00:39.374,0:00:43.966
et la tectonique des plaques se situe bien[br]plus bas que le niveau des fondations.

0:00:43.966,0:00:46.316
Alors que se passe-t-il exactement ?

0:00:46.316,0:00:50.077
La cause des tremblements de terre [br]et ses conséquences sur les bâtiments

0:00:50.077,0:00:52.065
est un peu plus compliquée.

0:00:52.065,0:00:55.282
Pour illustrer cela, [br]les architectes et ingénieurs utilisent

0:00:55.282,0:00:59.778
des maquettes comme des portiques en 2 D

0:00:59.778,0:01:05.432
ou des tiges surmontées de boules[br]représentant la masse de l'immeuble.

0:01:05.432,0:01:09.280
Même aussi simplistes, ces maquettes[br]peuvent se révéler très utiles,

0:01:09.280,0:01:12.239
car prédire la réaction d'un immeuble [br]lors d'un séisme

0:01:12.239,0:01:14.553
est avant tout une question de physique.

0:01:14.553,0:01:16.868
La plupart des effondrements [br]

0:01:16.868,0:01:20.332
ne sont pas dus au séisme en soi.

0:01:20.332,0:01:23.259
Quand le sol bouge sous un immeuble,

0:01:23.259,0:01:26.284
cela impacte les fondations et [br]les premiers étages,

0:01:26.284,0:01:28.975
des ondes de choc parcourent[br]toute la construction,

0:01:28.975,0:01:31.834
la faisant osciller d'avant en arrière.

0:01:31.834,0:01:36.136
La force de l'oscillation dépend de [br]deux principaux facteurs :

0:01:36.136,0:01:39.196
la masse de la construction, [br]concentrée à la base,

0:01:39.196,0:01:40.568
et sa rigidité,

0:01:40.568,0:01:44.595
qui va causer un certain [br]nombre de déformations.

0:01:44.595,0:01:48.155
En plus des matériaux de construction[br]et du type de pilier,

0:01:48.155,0:01:51.207
la rigidité est surtout fonction [br]de la hauteur.

0:01:51.207,0:01:54.305
De petits immeubles seront plus[br]rigides et oscilleront moins,

0:01:54.305,0:01:57.347
alors que les grands immeubles [br]seront plus flexibles.

0:01:57.347,0:02:00.557
Suffirait-il alors de construire[br]des immeubles plus petits

0:02:00.557,0:02:02.843
pour limiter au maximum les vibrations ?

0:02:02.843,0:02:08.700
Le tremblement de terre de 1985 [br]à Mexico est la preuve du contraire.

0:02:08.700,0:02:09.812
Durant le séisme,

0:02:09.812,0:02:14.022
de nombreux immeubles entre 6 et 15 étages[br]se sont écroulés.

0:02:14.022,0:02:17.999
Alors que des immeubles voisins [br]plus petits sont restés debout,

0:02:17.999,0:02:22.405
et que des immeubles de plus de 15 étages[br]furent eux aussi moins endommagés.

0:02:22.405,0:02:24.555
Les oscillations de ceux qui se sont

0:02:24.555,0:02:28.730
écroulés étaient plus violentes [br]que le séisme en lui-même.

0:02:28.730,0:02:30.590
Comment est-ce possible ?

0:02:30.590,0:02:34.322
Il faut chercher du côté [br]de la fréquence de résonance.

0:02:34.322,0:02:35.988
Dans un système d'oscillation,

0:02:35.988,0:02:41.581
la fréquence est le nombre de cycles[br]d'oscillations en une seconde.

0:02:41.581,0:02:43.731
C'est l'inverse d'une période,

0:02:43.731,0:02:47.520
qui est la durée en secondes [br]d'un cycle d'oscillation.

0:02:47.520,0:02:51.763
La fréquence naturelle d'un immeuble,[br]déterminée par sa masse et sa rigidité,

0:02:51.763,0:02:55.330
est la fréquence à laquelle [br]les vibrations vont se concentrer.

0:02:55.330,0:03:00.277
Augmenter la masse d'une construction [br]réduit sa vitesse naturelle de vibration,

0:03:00.277,0:03:03.835
alors qu’augmenter sa rigidité[br]la fera osciller plus rapidement.

0:03:03.835,0:03:06.192
Dans l'équation prenant en compte [br]ces 2 éléments,

0:03:06.192,0:03:09.911
la fréquence naturelle est proportionnelle[br]à la rigidité,

0:03:09.911,0:03:14.184
alors qu'elle est inversement [br]proportionnelle à la masse.

0:03:14.184,0:03:17.658
Ce qui s'est passé à Mexico est [br]ce qu'on appelle un effet de résonance,

0:03:17.658,0:03:20.198
où la fréquence des ondes sismiques

0:03:20.198,0:03:24.535
correspondaient à la fréquence naturelle [br]des immeubles de taille moyenne.

0:03:24.535,0:03:27.456
Comme une poussée au[br]bon moment sur une balançoire,

0:03:27.456,0:03:31.211
chaque nouvelle onde sismique[br]amplifiait la vibration de l'immeuble

0:03:31.211,0:03:33.052
dans le même sens,

0:03:33.052,0:03:36.246
le poussant un peu plus loin[br]et encore un peu plus loin,

0:03:36.246,0:03:40.513
et même davantage [br]que le déplacement initial.

0:03:40.513,0:03:42.749
Aujourd'hui, les ingénieurs travaillent[br]

0:03:42.749,0:03:45.725
avec des géologues et des sismologues [br]pour mesurer

0:03:45.725,0:03:48.392
les mouvements de terrain[br]lors de séismes,

0:03:48.392,0:03:51.536
afin d'éviter les effondrements dus[br]aux problèmes de résonance,

0:03:51.536,0:03:55.263
prenant en compte des facteurs [br]comme le type de sol et de défaillance,

0:03:55.263,0:03:57.947
ainsi que les données provenant[br]de précédents séismes.

0:03:57.947,0:04:00.997
Des fréquences de mouvement lentes[br]causeront moins de dégâts

0:04:00.997,0:04:02.865
aux immeubles hauts et souples,

0:04:02.865,0:04:05.989
alors que des fréquences plus rapides [br]seront plus dangereuses

0:04:05.989,0:04:08.553
pour les constructions petites et rigides.

0:04:08.553,0:04:11.316
Les ingénieurs ont trouvé des moyens[br]d'absorber les chocs

0:04:11.316,0:04:14.947
et de limiter les déformations [br]au moyen de systèmes innovants.

0:04:14.947,0:04:17.423
On utilise des isolateurs flexibles[br]

0:04:17.423,0:04:21.346
dans les fondations pour isoler [br]et limiter les déformations,

0:04:21.346,0:04:25.225
et des amortisseurs de vibrations[br]pour annuler la résonance

0:04:25.225,0:04:28.536
en oscillant à l'inverse des[br]fréquences naturelles

0:04:28.536,0:04:30.303
afin de réduire les vibrations.

0:04:30.303,0:04:33.975
Au final, ce ne sont pas les immeubles[br]les plus robustes qui résisteront

0:04:33.975,0:04:36.777
mais les mieux conçus.