Séismes : l'exemple du Japon pour bâtir des constructions ultra-solides

Le Japon est lui aussi un habitué des tremblements de terre et subit environ 20% des secousses sismiques les plus fortes au monde. Le pays améliore constamment ses normes depuis le séisme de Kobe, dans lequel 6.434 personnes ont trouvé la mort en 1995.

Lorsqu'un tremblement de terre massif de magnitude 9,0 a frappé le nord-ouest du Japon en 2011, les secousses ont été violentes à Tokyo, situé à près de 400 km. Mais les bâtiments, y compris la tour Tokyo Skytree de 634 mètres, en construction à l'époque, sont tous restés quasiment intacts.

Voici quelques techniques employées au Japon pour prévenir la destruction des bâtiments :

Les mesures simples :

Renforcement des murs et des murs de soutènement. Renforcement des ponts en enveloppant leurs piliers de carcans métalliques. Après le séisme de mars 2011, de nombreuses écoles ont consolidé leurs structures en ajoutant des croix métalliques en diagonale aux fenêtres. Ces épaisses croix peintes en blanc sont visibles un peu partout dans Tokyo.

Mécanismes spéciaux pour les gratte-ciel :

Il s'agit d'absorber les ondes de choc et de minimiser les secousses dans les étages. Le bâtiment peut effectuer d'amples mouvements de balancier, bien visibles à l'oeil nu en cas de fort séisme, mais les secousses sont amorties.

Ces technologies sont censées permettre d'éviter les gros dommages même en cas de très violentes secousses, tel que le "Big one" redouté à Tokyo à tout moment dans les trois décennies à venir. Une technique très utilisée à Tokyo est l'amortisseur à huile, sorte de gros piston. Un exemple est la tour Mori (238 mètres, 53 étages, six sous-sols) du complexe Roppongi Hills à Tokyo.

"Ce gratte-ciel intègre 356 amortisseurs à huile en partie contrôlés électroniquement et 192 entretoises réparties dans la structure des étages", détaillait récemment avec une maquette Toru Tsuchihashi, directeur d'une unité d'architecture de Mori Building. "Au restaurant du 50e étage, les bouteilles de vin ne sont même pas tombées" en 2011, précisait-il.

Autres technologies :

Les structures parasismiques en caoutchouc, sortes de gros amortisseurs qui, installés sous les bâtiments, permettent d'absorber les chocs des tremblements de terre.

"Ce mécanisme est souvent appliqué aux immeubles bas ou de taille moyenne manquant de souplesse, tels que les petits immeubles d'habitation, plutôt que pour les gratte-ciel", explique Kenji Sawada, directeur exécutif de la Japan Society of Seismic Isolation. "Mais cela ne signifie pas que le renforcement des structures (avec des poutres et cadres métalliques) soit une idée dépassée".

Plusieurs systèmes sont parfois combinés. "Nous avons associé quatre technologies pour parvenir à ce niveau de protection: 48 amortisseurs à huile, 28 isolateurs en caoutchouc, six plaques glissantes et quatre systèmes de rails déverrouillables pour donner de l'élasticité", expliquait récemment le concepteur d'un immeuble de 31 étages, Takashi Fukushima, sur un chantier en plein coeur de Tokyo.

Le savoir des anciens :

Le Japon est confronté aux tremblements de terre depuis des siècles et certaines techniques anciennes sont toujours utilisées. La tour Tokyo Skytree s'est ainsi inspirée d'une méthode utilisée dans certaines parties du temple bouddhiste Horyuji du 7e siècle dans l'ancienne capitale Nara, dont sa pagode de cinq niveaux, qui font partie des structures en bois les plus anciennes du monde. Le pilier central de la pagode n'est rattaché qu'au dernier niveau et séparé des niveaux inférieurs.

"Grâce au pilier, toute distorsion due à un tremblement de terre est répartie uniformément sur les cinq niveaux évitant que le choc ne se concentre en un endroit et ne provoque une rupture", explique M. Sawada.