Séisme (Etude) – partie 2

Introduction

Nous avons tous ressenti une secousse lorsque nous sommes dans un bâtiment (un métro qui passe à proximité ou sous un bâtiment, un poids lourd qui circule à côté de nous), voire même un séisme. Nous avons défini la sismologie dans le précédent article.

Le but de cette deuxième partie est de définir ce qu’est une fréquence propre d’un bâtiment.

Qu’est-ce qu’une fréquence propre ?

Prenons l’exemple d’une barre d’un bus lorsque ce dernier est à l’arrêt moteur en marche. Nous constaterons tous que la barre a tendance à beaucoup bouger dans nos mains. En revanche dès que le bus repart, la barre bouge moins. Cela veut dire que la fréquence propre de la barre est à la fréquence du moteur à l’arrêt et dès que le moteur se remet en route, sa fréquence de rotation change et donc la barre ne répond plus à cette fréquence. Dans l’industrie de l’automobile (notamment de luxe) ou aéronautique, ce phénomène est étudié avec minutie afin qu’il y ait un confort total dans votre voiture. Ce petit bruit sourd que l’on entend lorsque l’on ferme la portière de sa berline de luxe est très agréable à l’oreille. Pensez-y…

Comment le phénomène s’applique aux bâtiments ?

Pour le bâtiment c’est le même principe qui s’applique (à part que nous avons 2 types d’ondes, onde P et onde S).

Lorsqu’un séisme se produit c’est-à-dire une onde sismique qui se propage à la suite d’une « rupture » au niveau des failles (pensez à la pierre que l’on jette dans l’eau), les bâtiments vont répondre à cette fréquence.

Cependant, la vitesse de propagation ainsi que les fréquences propres du sol sont fonctions de la composition du sol : les ondes se propagent plus rapidement dans un liquide (ex : tourbe) que dans un solide (ex : sable dense).

Pourquoi certains bâtiments « réagissent » plus que d’autres face à un séisme ?

Comme nous l’avons expliqué précédemment les bâtiments ont leur fréquence propre et les sols ont leur fréquence propre également. Si un bâtiment possède la même fréquence que son sol alors il y a une très forte probabilité qu’il y ait résonance. Le bâtiment se mettra alors à bouger beaucoup plus que les autres qui sont à côté.

Tout le principe d’une bonne conception en phase avec l’architecte est de tout mettre en œuvre pour éviter cette mise en résonance.

Notre 3^ème article traitera par l’exemple comment appréhender le calcul sismique d’un bâtiment à travers un exemple.