Nos smartphones pourraient-ils aider à réduire le risque d'effondrement des ponts ?

Habituellement, l'état des ponts est contrôlé de deux manières différentes : soit les ingénieurs procèdent à une inspection visuelle pour détecter les fissures et les défauts soit ce sont des capteurs qui recueillent des données sur les vibrations et les mouvements effectués par les ponts. La nouvelle méthode, mise au point par des chercheurs de l'académie militaire de West Point et d'autres universités, ouvre une troisième voie en recueillant des données d'un accéléromètre à partir des smartphones installés dans des voitures qui traversent des ponts.

Lors de tests réalisés sur le Golden Gate Bridge de San Francisco (Etats-Unis) et d'un pont en béton armé en Italie, les chercheurs ont constaté que deux smartphones, à eux seuls, pouvaient fournir des données d'une précision similaire à celle de 240 capteurs fixes. Les téléphones ont capté les vibrations naturelles des ponts permettant ainsi aux chercheurs de suivre l'évolution de leur structure au fil du temps. Leurs recherches sont décrites dans une étude publiée ce jeudi 3 novembre 2022 dans la revue Communications Engineering.

Les chercheurs estiment que le suivi de ce type de données grâce au smartphones tout au long de l'existence d'un pont pourrait prolonger la longévité de la structure de 30%. Cela simplement en aidant les équipes de maintenance à intervenir plus rapidement en cas de besoin.

Il est vital de s'assurer que les ponts sont bien entretenus comme l'a démontré il y a quelques jours l'effondrement d'un pont dans la région du Gujarat, en Inde, causant la mort de 135 personnes. Le problème se pose également dans d'autres pays. Bien que la législation américaine exige que les ponts fassent l'objet d'une inspection visuelle une fois tous les deux ans, cela ne permet pas d'éradiquer totalement les catastrophes comme ce fut le cas en 2007 à Minneapolis où l'effondrement du pont I-35W a provoqué la mort de 13 personnes et en a blessé 145 autres.

Les Etats-Unis comptent 600.000 ponts

Entretenir un pont, cela coûte cher. Il y a 600.000 aux Etats-Unis et, pour les organisations qui les possèdent et les entretiennent, la facture peut rapidement grimper à 50.000 dollars rien que pour l'installation de capteurs. Elles devront ensuite assumer des coûts supplémentaires engendrés par l'entretien des capteurs et l'analyse des données qu'ils ont récoltées. Les smartphones constituent une option bien moins onéreuse.

Néanmoins, il reste encore du chemin à parcourir avant que cette possibilité deviennent une réalité, déclare Emin Aktan, professeur en ingénierie civile, architecturale et environnementale à l'université Drexel, qui n'a pas participé à l'étude en question. Il estime qu'il faudra encore beaucoup de temps avant que cette technique ne soit largement adoptée.

Emin Aktan pense que les inspections visuelles resteront encore la principale méthode de surveillance des ponts pendant les 10 à 20 prochaines années car les capteurs et les smartphones peuvent produire des données plus difficiles à interpréter que les éléments récoltés par les ingénieurs avec leurs propres yeux. Même un élément aussi banal que les conditions météorologiques ou les variations de la charge du trafic routier peut affecter les mouvements des structures, ce peut fausser les données. Par exemple, les structures deviennent plus rigides par temps froid.

Mais à terme, dit-il, il est probable que l'industrie veuille utiliser une combinaison des méthodes avec l'observation visuelle combinée aux données récoltées par les smartphones.

Article de Tammy Xu, traduit de l'anglais par Kozi Pastakia.