Des jauges optiques sont utilisées pendant la phase de reconstruction d'une église détruite dans un tremblement de terre

L’Aquila est une ville antique située au centre de la péninsule italienne disposant d’un riche  passé culturel : Les constructions et les églises de style Baroque et de la Renaissance occupent les rues du centre de la ville historique. Environ 70 000 personnes y habitent. Mais la ville n'est pas seulement connue pour son architecture ou le paysage avec les Apennins,  montagnes environnantes, mais malheureusement en raison d’une catastrophe naturelle.

En 2009, un tremblement de terre a secoué la région et a détruit d’innombrables bâtiments, maisons et sites historiques. L'église du XVIIIème siècle Santa Maria del Suffragio est devenue le symbole de ce séisme. L'effondrement dramatique de son dôme avait fait l’objet d’un reportage aux informations et a fortement marqué l’esprit de beaucoup de personnes.

Church of Santa Maria del Suffragio 2010 by Ra Boe / Wikipedia
Eglise Santa Maria del Suffragio en 2010. Photo : Ra Boe/Wikipedia //Licence : CC by-sa 3.0*
 

Reconstruction et Consolidation

Figure 1 : Schéma de l'installation sur l'édifice
Figure 2 : Schéma de l'instrumentation du plancher

Depuis le séisme, sept ans ont passé. Santa Maria del Suffragio a été l'un des premiers bâtiments à être partiellement restauré. L'utilisation de supports temporaires a permis son ouverture provisoire au public un an après la tragédie. La reconstruction complète de l'église a commencé en 2013 et est encore en cours. Le tremblement de terre a non seulement causé l'effondrement du dôme mais également fragilisé la structure entière de l’édifice.

La structure est non seulement reconstruite, mais également renforcée sur un plan sismique de manière à pouvoir garantir la stabilité et la sûreté de ce monument important pour les années à venir. Grâce à une surveillance continue et un contrôle permanent du comportement de la structure, les renforts ont pu être testés par I.A.T. Ingegneria A&T and Earth System, deux entreprises italiennes spécialisées en mesure pour la surveillance géotechnique, environnementale et structurale. La technologie de mesure optique de HBM FiberSensing a permis de surveiller les contraintes et de mesurer la température dans les tirants précontraints employés pour le renfort (voir le plan d’installation en Fig 1 et Fig 2).

Mesure simultanée des contraintes et de la température

Des jauges à fibre optique travaillant sur le principe du réseau de Bragg ont été collées aux tiges de renfort Dywidag 32WR (Fig 3) pour mesurer, en même temps, la contrainte et la température. Dans le système de fixation de chaque tirant ont été placés deux jauges FBG, une pour la contrainte et l’autre pour la température de façon à assurer une compensation thermique. Une fois calibrées, les jauges de température fournissent des valeurs de température absolue. Pour faciliter des choses au moment de la mise en place sur site, les lignes de fibre optiques avec les jauges ont été conçues et préinstallées chez HBM FiberSensing puis envoyées sur place pour être installées.

L'utilisation de répartiteurs optiques a contribué à simplifier l'installation in situ du système et à optimiser l’aptitude de l'interrogateur. Comme les équipements FBG mentionnés ci-dessus sont en bout de lignes (cela signifie qu'elles sont seulement reliées d'un côté), les répartiteurs  optiques reçoivent les signaux de plusieurs lignes de FBG pour les envoyer sur une voie de l’interrogateur. Dans ce cas les répartiteurs permettent le multiplexage 1x4 ou 1x8 (voir l'exemple en Fig 4).

Figure 3 :Schéma de l'instrumentation (St Positions)
Figure 5 : Répartiteur Optique 1x4
Pièce d'ancrage du tirant Dywidag 32WR
Installation des jauges FBG
Pièce d'ancrage instrumentée
Expédition des pièces d'ancrage

Données accessibles à distance

Figure 5 : Interface du logiciel Industrial BraggMONITOR
Industrial BraggMETER SI (version Rack 19")

L'interrogateur BraggMETER acquiert simultanément toutes les voies optiques à un taux d'échantillonnage d’un échantillon par seconde (S/s). Les appareils en version Rack 19'' traite  huit voies optiques. Le FS22 Industrial BraggMETER peut être connecté à un ordinateur standard via un câble Ethernet et être piloté à l’aide du logiciel BraggMONITOR de HBM FiberSensing (Fig 5) comme avec des commandes SCPI ou avec catman®.

Le fait que l'interrogateur statique peut réellement fonctionner de manière autonome et stocker en interne les données, il est d’une extrême maniabilité pour cette application : L'interrogateur a été relié à un routeur 3G pour éviter d’avoir un PC sur place. Les données sont accessibles à distance et traitées confortablement au bureau sur l'ordinateur portable du technicien en charge des essais.


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*Photo: Ra Boe / Wikipedia // Licence: CC by-sa 3.0