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La pyramide de Transamerica à San Francisco, construite pour résister aux tremblements de terre, a oscillé sur plus d’un pied mais n’a pas été endommagée lors du tremblement de terre de 1989 à Loma Prieta, en Californie.
Le 17 octobre 1989, le tremblement de terre de magnitude 7,1 de Loma Prieta a frappé les montagnes de Santa Cruz dans le centre de la Californie. À une soixantaine de kilomètres de là, dans le centre-ville de San Francisco, les occupants de la Transamerica Pyramid étaient énervés alors que l’immeuble de bureaux de 49 étages tremblait pendant plus d’une minute. AMÉRICAIN. Les instruments du Geological Survey (USGS), installés des années plus tôt, ont montré que le dernier étage se balançait de plus de 1 pied d’un côté à l’autre. Cependant, personne n’a été grièvement blessé et la pyramide de Transamérique n’a pas été endommagée. Ce célèbre monument de San Francisco avait été conçu pour résister à des contraintes sismiques encore plus importantes, et cette conception a fonctionné comme prévu pendant le tremblement de terre.
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Les tremblements de terre sont un danger répandu aux États-Unis. Les couleurs montrent les magnitudes des tremblements de terre historiques: rouge, 7 ou plus; orange, 5.5 à 7; jaune, 4,5 à 5,5. L’U.S. Geological Survey exploite des instruments dans de nombreuses structures dans les zones sismiquement actives montrées. Ces instruments mesurent la façon dont les structures réagissent aux secousses sismiques.
Concevoir et construire de grandes structures est toujours un défi, et ce défi est aggravé lorsqu’elles sont construites dans des zones sujettes aux tremblements de terre. Plus de 60 morts et environ 6 milliards de dollars de dommages matériels ont été causés par le tremblement de terre de Loma Prieta. À mesure que les scientifiques de la terre en apprennent davantage sur les mouvements du sol pendant les tremblements de terre et que les ingénieurs en structure utilisent ces informations pour concevoir des bâtiments plus solides, ces pertes de vies humaines et de biens peuvent être réduites.
Pour concevoir des structures capables de résister aux tremblements de terre, les ingénieurs doivent comprendre les contraintes causées par les secousses. À cette fin, les scientifiques et les ingénieurs placent des instruments dans les structures et à proximité du sol pour mesurer la réaction des structures lors d’un tremblement de terre au mouvement du sol en dessous. Chaque fois qu’un fort tremblement de terre se produit, les nouvelles informations recueillies permettent aux ingénieurs d’affiner et d’améliorer les conceptions structurelles et les codes du bâtiment. En 1984, le tremblement de terre de magnitude 6,2 de Morgan Hill, en Californie, a secoué le campus du West Valley College, à 20 miles de là. Les instruments du gymnase du collège ont montré que son toit était si flexible que lors d’un tremblement de terre plus fort ou plus proche, le bâtiment pourrait être gravement endommagé, menaçant la sécurité des occupants. À cette époque, ces conceptions de toits flexibles étaient autorisées par le Code uniforme du bâtiment (un ensemble de normes utilisées dans de nombreux États). De nombreuses installations industrielles à l’échelle nationale ont été construites avec de tels toits.
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Les enregistrements sismiques (en haut à droite) obtenus lors du tremblement de terre de Morgan Hill, en Californie, en 1984, ont conduit à une amélioration du Code uniforme du bâtiment (un ensemble de normes utilisées dans de nombreux États). Le centre du toit du gymnase a tremblé latéralement trois à quatre fois plus que les bords. Le Code a depuis été révisé pour réduire la flexibilité de ces systèmes de toiture à grande portée et améliorer ainsi leur résistance sismique.
Les codes du bâtiment constituent la première ligne de défense contre les dommages futurs causés par un tremblement de terre et contribuent à assurer la sécurité publique. Les enregistrements de la réponse des bâtiments aux tremblements de terre, en particulier ceux provenant de structures qui ont échoué ou ont été endommagées, ont conduit à de nombreuses révisions et améliorations des codes du bâtiment. En 1991, à la suite de ce qui a été appris sur le toit du gymnase du Collège West Valley, le Code du bâtiment uniforme a été révisé. Il recommande maintenant de rendre ces toitures moins flexibles et donc mieux à même de résister aux grands tremblements de terre voisins.
Les scientifiques de la Terre ont commencé à enregistrer les tremblements de terre vers 1880, mais ce n’est que dans les années 1940 que des instruments ont été installés dans les bâtiments pour mesurer leur réponse aux tremblements de terre. Le nombre d’instruments installés dans les structures a augmenté dans les années 1950 et 1960.Les premières données abondantes sur la réponse des structures provenaient du tremblement de terre dévastateur de San Fernando, en Californie, en 1971, qui a donné plusieurs dizaines d’enregistrements. Ces enregistrements étaient primitifs selon les normes actuelles. Les premiers enregistrements d’instruments suffisamment sophistiqués pour mesurer la torsion d’un bâtiment ont été obtenus lors du tremblement de terre de 1979 à Imperial Valley, en Californie.
Aujourd’hui, des instruments sont installés dans des hôpitaux, des ponts, des barrages, des aqueducs et d’autres structures dans les régions sujettes aux tremblements de terre des États-Unis, notamment l’Illinois, la Caroline du Sud, New York, le Tennessee, l’Idaho, la Californie, Washington, l’Alaska et Hawaï. La Division des mines et de la géologie de Californie (CDMG) et l’USGS exploitent des instruments en Californie. L’USGS exploite également des instruments dans les autres régions sismiquement actives du pays.
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Les scientifiques de l’USGS ont installé des instruments dans diverses structures à travers les États-Unis pour surveiller leur comportement lors de tremblements de terre. Les exemples illustrés incluent un barrage, un pont supportant un grand aqueduc, un viaduc routier et un hôpital pour anciens combattants.
La majorité des décès et des blessures causés par les tremblements de terre sont causés par les dommages ou l’effondrement de bâtiments et d’autres structures. Ces pertes peuvent être réduites en documentant et en comprenant comment les structures réagissent aux tremblements de terre. Acquérir de telles connaissances nécessite un engagement à long terme car de grands tremblements de terre dévastateurs se produisent à intervalles irréguliers et souvent longs. Les instruments d’enregistrement doivent être en place et en attente, prêts à capturer la réponse au prochain temblor chaque fois qu’elle se produit. Les nouvelles informations acquises par ces instruments peuvent ensuite être utilisées pour mieux concevoir des structures antisismiques. De cette façon, les scientifiques et les ingénieurs de la Terre aident à réduire les pertes de vies humaines et de biens lors de futurs tremblements de terre.