Technologie canadienne qui a protégé le gratte-ciel Taipei 101 du tremblement de terre

Une gigantesque boule d’acier peinte en or, de conception canadienne, a permis à la tour Taipei 101, ce gratte-ciel de 509 mètres de haut, symbole de Taiwan à l’ère moderne, de résister au séisme de magnitude 7,4 du 3 avril dernier.

Des vidéos de surveillance de Taipei montraient des bâtiments violemment secoués par le tremblement de terre. Pourtant, la tour de 101 étages, qui était la plus haute du monde jusqu’en 2010, a à peine bougé.

Il s’agit du tremblement de terre le plus violent ayant ébranlé le gratte-ciel surplombant la capitale taïwanaise.

C’est un amortisseur d’harmoniques (Amortisseur de masse réglé ou TMD, en anglais), une bille d’acier de 5,5 mètres de diamètre et pesant 660 tonnes, qui préservait la tour de tout dommage.

La balle agit essentiellement comme un pendule. C’est l’amortisseur d’harmoniques le plus grand et le plus lourd de la planète.

Ce ballon géant a été conçu par la société canadienne Motioneering. Les visiteurs passant par les 88e et 92e étages de la tour Taipei 101 peuvent le voir.

101, amortisseurs fluides et visqueux [semblables aux amortisseurs des voitures] relier la structure à la masse qui oscille à l’extrémité du pendule pour amortir davantage les vibrations de la tour », « texte » : « Dans le cas de Taipei101, des amortisseurs fluides visqueux [semblables aux amortisseurs des voitures] relier la structure à la masse qui oscille au bout du pendule pour amortir davantage les vibrations de la tour”}}”>Dans le cas de Taipei 101, des amortisseurs fluides et visqueux [semblables aux amortisseurs des voitures] relier la structure à la masse qui oscille au bout du pendule pour amortir davantage les vibrations de la tourexplique Michel Bruneau, professeur de génie des structures à l’Université de Buffalo.

Lorsque la tour se déplace par exemple vers la gauche, le pendule réagit en voulant se déplacer vers la droite. Ainsi, comme il oscille naturellement hors phase, il agit contre le mouvement de la tour.

101, avec la masse du pendule de 660tonnes, les oscillations de la tour peuvent être atténuées de 30 à 40%”,”texte”:”[Le pendule] ne peut pas empêcher le mouvement de la tour, mais il en atténue l’amplitude. Dans le cas de Taipei101, avec la masse du pendule de 660 tonnes, les oscillations de la tour peuvent être atténuées de 30 à 40%”}}”>[Le pendule] ne peut pas empêcher le mouvement de la tour, mais il en atténue l’amplitude. Dans le cas de Taipei 101, avec la masse du pendule de 660 tonnes, les oscillations de la tour peuvent être atténuées de 30 à 40 %précise M. Bruneau, auteur du livre Les bénédictions du désastre.

La plupart des gratte-ciel du monde, y compris la Tour CN à Toronto et le One Wall Centre à Vancouver, sont équipés de ces amortisseurs d’harmoniques, mais il est rare que les visiteurs et les touristes puissent les voir, comme c’est le cas de la tour Taipei 101.

Le gratte-ciel emblématique de Taipei a été construit entre 1999 et 2004. L’île de Taiwan étant située dans une zone sismique et sujette aux typhons, la conception d’un amortisseur d’harmoniques était essentielle.

La société taïwanaise Evergreen Consulting Engineering, qui a confié la conception de la bille d’acier à une entreprise canadienne, a dirigé l’élaboration des plans et la construction du bâtiment, en tenant compte de la période de retour, c’est-à-dire de la fréquence à laquelle un un événement de même intensité se reproduit. Ce terme est utilisé en ingénierie pour caractériser les risques de catastrophes naturelles.

Le président d’Evergreen Consulting Engineering, Chang Ching-Chang, affirme que la résistance aux typhons était la priorité dans la conception, car les charges imposées par la force du vent sont nettement supérieures à celles d’un tremblement de terre.

ans pour la conception élastique de base. Ainsi, pour la ville de Taipei, la vitesse nominale du vent pour un tel intervalle est d’environ 150km/h pour 10minutes consécutives », « texte » : « Notre objectif initial pour l’amortisseur était de réduire l’accélération induite par le vent. Pour les typhons, nous utilisons essentiellement la vitesse du vent sur une période de retour de 100 ans pour le calcul élastique de base. Ainsi, pour la ville de Taipei, la vitesse nominale du vent pour un tel intervalle est d’environ 150 km/h pendant 10 minutes consécutives”}}”>Notre objectif initial pour l’amortisseur était de réduire les accélérations induites par le vent. Pour les typhons, nous utilisons essentiellement la vitesse du vent sur une période de retour de 100 ans pour le calcul élastique de base. Ainsi, pour la ville de Taipei, la vitesse nominale du vent pour un tel intervalle est d’environ 150 km/h pendant 10 minutes consécutives.explique M. Chang.

Ce dernier était dans sa voiture, en route pour son travail, lorsque le tremblement de terre a secoué Taïwan, le 3 avril. Froidement, il précise qu’il a tout de suite pensé à confirmer que son bâtiment, la tour Taipei 101, avait résisté.

Le résultat final du bâtiment doit pouvoir résister aux typhons et aux tremblements de terre prévus dans les plans. Après le tremblement de terre, nous avons fait une évaluation, explique Chang Ching-Chang. L’intensité de ce séisme était en réalité encore assez éloignée de la norme élastique que nous avions initialement conçue. Nous avons donc pensé qu’il n’y aurait pas beaucoup de problèmes avec la sécurité structurelle du bâtiment. En contactant le gestionnaire de l’immeuble, nous avons appris que celui-ci n’avait pas été grandement affecté.

Le gratte-ciel Taipei 101 a également résisté au supertyphon Dujuan en septembre 2015.