Pourquoi la tour penchée de Pise a-t-elle survécu aux forts tremblements de terre qui ont frappé la région depuis le Moyen-Âge? Voilà une question qui demeure sans réponse depuis longtemps, et qui a fait l’objet d’une étude de la part d’un groupe de 16 ingénieurs et d’un expert en préparation contre les séismes et spécialiste des interactions entre les structures et le sol de l’Université de Bristol.
Le professeur George Mylonakis, du département de génie civil de l’Université de Bristol, a été invité à se joindre à l’équipe de recherche dirigée par le professeur Camillo Nuti de l’Université Tre de Rome, afin de résoudre le mystère de la tour de Pise, qui intrigue les ingénieurs depuis belle lurette.
Malgré le fait qu’elle conserve un angle de 5 degrés, ce qui entraîne une inclinaison de plus de cinq mètres à son sommet, la tour de Pise, haute de 58 mètres, a réussi à survivre, sans dégâts, à la suite d’au moins quatre tremblements de terre d’importance qui ont frappé la région depuis 1280.
En raison de la vulnérabilité de la structure, qui peine à demeurer à la verticale, on pouvait s’attendre à ce que la tour subisse de lourds dégâts, voire qu’elle s’effondre des suites d’une activité sismique modérée. Pourtant, cela ne s’est pas produit, mystifiant d’autant les ingénieurs. Après avoir étudié les données séismologiques, géotechniques et structurelles disponibles, l’équipe de recherche a conclu que la survie de la tour pouvait être attribuée à un phénomène appelé interaction dynamique sol-structure (IDSS).
La hauteur et dureté considérable de la tour, combinées à la flexibilité du sol dans lequel ont été creusées les fondations font en sorte que les caractéristiques vibratoires de la structure sont profondément modifiées, de façon telle que la tour ne résonne pas sous le coup des tremblements provoqués lors d’un séisme. Voilà la clé de la survie de la tour. La combinaison de ces caractéristiques font en sorte que la tour de Pise détient le « record du monde » en matière d’effets liés à l’IDSS.
Pour le professeur Mylokanis, « il est ironique de constater que le même sol qui a provoqué l’instabilité et l’inclinaison de la tour, jusqu’à passer près de la faire s’effondrer, puisse être aussi responsable de la survie de la structure lors des tremblements de terre ».
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