Qu'est-ce que l'ingénierie d'analyse structurelle?
L'ingénierie d'analyse structurelle est un type d'ingénierie qui traite principalement de la conception et de l'analyse de diverses structures devant supporter ou résister à des charges. Ce type d'ingénierie est généralement utilisé lors de la construction de bâtiments de grande taille ou de formes inhabituelles, mais peut également être utilisé pour d'autres structures telles que des navires, des ponts, des pipelines, des aéronefs et des usines de fabrication industrielle. Une analyse structurelle est généralement nécessaire pour s'assurer qu'une structure sera en mesure de supporter certaines charges, les changements climatiques ou les catastrophes naturelles. Le domaine de l'ingénierie d'analyse structurelle est généralement divisé en trois catégories distinctes: civile, architecturale et mécanique.
La théorie de l'ingénierie de l'analyse structurelle est généralement basée sur des lois physiques connues ainsi que sur la connaissance empirique des performances passées de divers types de matériaux structurels. Ce type d'ingénierie n'utilise généralement que quelques éléments de base pour constituer un système structurel très complexe. Les éléments de base qui composent la plupart des structures comprennent les colonnes, les arcs, les poutres et les coques, ainsi que les plaques et les câbles. Ces éléments sont également classés comme étant soit incurvés, soit rectilignes, et un ou deux dimensions.
Le domaine de l'ingénierie de l'analyse structurelle a commencé à être reconnu lors de la révolution industrielle de la fin du 19ème siècle. Auparavant, un architecte et un ingénieur en analyse de structure occupaient essentiellement le même poste, appelé constructeur. Alors que la connaissance de certaines théories structurelles commençait à augmenter au cours de cette période, un type d'ingénieur civil spécialisé dans l'analyse structurelle est apparu. Aujourd'hui, la complexité de la plupart des structures modernes exige une grande créativité structurelle pour garantir que ces structures sont capables de supporter et de résister aux charges auxquelles elles sont soumises.
Les structures de génie civil nécessitant une analyse structurelle sont généralement des barrages, des ponts, des pipelines et des structures offshore. Ces structures sont souvent soumises à des forces extrêmes causées par de grandes variations de température et des charges dynamiques dues aux vagues ou au trafic. Ils sont parfois construits dans des environnements hautement corrosifs en mer et sous terre.
Les structures d'ingénierie architecturale, telles que les entrepôts, les dômes et les gratte-ciel, sont souvent très complexes et nécessitent une équipe d'ingénieurs en analyse de structure pour mener à bien leur conception et leur construction. Ces ingénieurs doivent tenir compte de forces telles que le vent, la neige, la pluie, le feu et les tremblements de terre lors de la conception d'une structure. Outre le maintien de l'intégrité structurelle, les services de bâtiment nécessaires tels que le chauffage, la climatisation, les communications et l'éclairage doivent être pris en compte dans la conception globale.
Les principes de base de l'ingénierie d'analyse structurelle sont fréquemment appliqués à la construction de certains types de structures mécaniques. Les structures mécaniques nécessitant ce type d'ingénierie comprennent généralement les navires, les avions, les wagons de chemin de fer, les ascenseurs et les grues. Les structures mécaniques telles que les navires et les aéronefs sont souvent soumises à des forces extrêmes susceptibles de se produire de manière répétée tout au long de leur service. Lors de la conception de ce type de structure, un ingénieur doit s’assurer qu’il sera capable de supporter ces contraintes sur une longue période.