Alexandre Mihalache
Quand on parle d’internet des objets ou « IOT » (« Internet Of Things » en anglais), ce sont souvent des exemples du monde de l’industrie manufacturée. Voici un exemple applicable au monde du calcul sismique.
Lorsque qu’un ingénieur structure doit dimensionner un bâtiment aux actions sismiques, il va modéliser un modèle idéal (tel qu’il va être construit) et y appliquer des accélérations sismiques aux différents modes de déformations.
Lorsque celui-ci utilise les logiciels du portfolio Autodesk, le workflow se résume par la modélisation du bâtiment dans le logiciel Autodesk Revit ; ensuite les calculs sismiques seront menés dans le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis sous forme d’éléments finis.
Rappel : il existe une liaison bidirectionnelle entre les deux logiciels permettant de travailler sur un seul modèle évitant la double saisie et les risques d’erreur. Voir ici la vidéo explicative de la passerelle.
La société Sensequake basée à Montréal a développé un process permettant d’évaluer la réponse sismique in situ. Cela commence par le placement de capteurs sans fil hyper-sensibles permettant d’enregistrer des vibrations minuscules causées par les micros-tremblements, le vent, le trafic et les activités humaines.
Les capteurs sont placés dans des endroits pertinents du bâtiment afin qu’ils représentent globalement son comportement dynamique.
Important : les tests prennent quelques heures sans interrompre les opérations régulières du bâtiment.
Ensuite, chaque captation est transformée en propriété modale (fréquences naturelles, ratios d'amortissement, déformées modales) puis introduite dans leur logiciel 3D-SAM produisant l’analyse sismique.
Il est à noter que les résultats fournis par le logiciel sont issus d’une maquette numérique sans modèle d'éléments finis.
Voici les domaines qu’ils peuvent investiguer :
- Tests de vibration globale,
- Définition de modes vibratoires,
- Définition des formes modales et des ratios d'amortissement,
- Évaluation de santé structurelle en répétant périodiquement les tests de vibrations ambiantes après une catastrophe naturelle ou des rénovations pour observer les changements dans les propriétés modales
- Solutions de surveillance permanente
- Évaluation de flexibilité en-plan
- Évaluation de flexibilité en-plan des planchers et des toits
- Analyse spécialisée pour les composantes structurelles (exemple : joints structurels)
- Trouver les fréquences résonances des planchers et des machines
- Calibration de modèles d'éléments finis pour augmenter leur fiabilité,
Perceptives de cette technologie :
- Cela permet de valider à postériori sur un ouvrage neuf les hypothèses de départ prises par l’ingénieur calcul (simplifications, omissions…).
- Il arrive que les cartes de sismicité évoluent et donc dans ce cadre, d’apprécier la résistance sismique de bâtiments existants.
- Post sinistre sismique : solution non destructive pour évaluer les désordres non visibles (pertes de rigidité induites par des micros fissures invisibles, désordres infrastructurels…).
- Monitoring d’ouvrages remarquables ou stratégiques de génie civil (ponts, barrages,…) et connaitre évolution de leurs réponses dans le temps.
La vidéo ci-dessous vous explique par l’image le processus utilisé par la société Sensequake :
Comme vous pouvez l'imaginer le champ d'application de cette technologie est vaste. On peut envisager dans le futur équiper en standard les bâtiments de ces capteurs à l'image des"smarthomes" gage d'information BIM stockées dans la maquette pour le maître d'ouvrage !