Au sujet du Génie civil – Partie 2

2.2- Ingénierie structurelle et parasismique
2.2.1- Ingénierie structurelle

L’ingénierie structurelle s’occupe de la conception et de l’analyse structurelle des bâtiments, des ponts, des tours, des viaducs, des tunnels, des structures off-shore comme les champs de pétrole et de gaz en mer, de l’aérostructure et d’autres structures. Il s’agit d’identifier les charges qui agissent sur une structure et les forces et contraintes qui apparaissent dans cette structure en raison de ces charges, puis de concevoir la structure pour qu’elle puisse supporter et résister à ces charges. Les charges peuvent être le poids propre des structures, d’autres charges mortes, des charges vives, des charges mobiles (roues), des charges de vent, des charges sismiques, des charges dues aux changements de température, etc. L’ingénieur en structure doit concevoir des structures sûres pour leurs utilisateurs et capables de remplir la fonction pour laquelle elles ont été conçues (être utilisables). En raison de la nature de certaines conditions de charge, des sous-disciplines ont vu le jour au sein de l’ingénierie structurelle, notamment le génie éolien et le génie sismique. Les considérations de conception comprennent la résistance, la rigidité et la stabilité de la structure lorsqu’elle est soumise à des charges qui peuvent être statiques, comme le mobilier ou le poids propre, ou dynamiques, comme le vent, les séismes, la foule ou les charges de véhicules, ou transitoires, comme les charges de construction temporaires ou les impacts. Parmi les autres considérations figurent le coût, la constructibilité, la sécurité, l’esthétique et la durabilité.

2.2.2- Génie parasismique

Le génie parasismique consiste à concevoir des structures capables de résister aux risques sismiques. Le génie parasismique est une sous-discipline du génie des structures. Les principaux objectifs du génie parasismique sont de comprendre l’interaction des structures sur un sol instable, de prévoir les conséquences d’éventuels tremblements de terre et de concevoir, construire et entretenir des structures capables de résister aux tremblements de terre conformément aux codes du bâtiment.

2.3- Mécanique des roches et ingénierie géotechnique
L’ingénierie géotechnique étudie les roches et les sols qui soutiennent les systèmes de génie civil. Les connaissances dans le domaine de la science des sols, de la science des matériaux, de la mécanique et de l’hydraulique sont appliquées pour concevoir de manière sûre et économique des fondations, des murs de soutènement et d’autres structures. Les efforts environnementaux visant à protéger les eaux souterraines et à maintenir les décharges en toute sécurité ont donné naissance à un nouveau domaine de recherche appelé ingénierie géoenvironnementale.

L’identification des propriétés du sol présente des défis pour les ingénieurs géotechniques. Les conditions limites sont souvent bien définies dans d’autres branches du génie civil, mais contrairement à l’acier ou au béton, les propriétés matérielles et le comportement du sol sont difficiles à prévoir en raison de leur variabilité et des limites de l’investigation. En outre, le sol présente une résistance, une rigidité et une dilatation (changement de volume associé à l’application d’une contrainte de cisaillement) non linéaires (dépendant de la contrainte), ce qui rend l’étude de la mécanique des sols d’autant plus difficile.

2.4- Ingénierie environnementale
Le génie de l’environnement est le terme contemporain du génie sanitaire, bien que le génie sanitaire n’ait traditionnellement pas inclus une grande partie de la gestion des déchets dangereux et des travaux d’assainissement de l’environnement couverts par le génie de l’environnement. L’ingénierie de la santé publique et l’ingénierie de la santé environnementale sont d’autres termes utilisés.

L’ingénierie environnementale s’occupe du traitement des déchets chimiques, biologiques ou thermiques, de la purification de l’eau et de l’air, et de l’assainissement des sites contaminés après l’élimination des déchets ou une contamination accidentelle. Parmi les sujets couverts par le génie de l’environnement figurent le transport des polluants, la purification de l’eau, le traitement des eaux usées, la pollution atmosphérique, le traitement des déchets solides et la gestion des déchets dangereux. Les ingénieurs en environnement gèrent la réduction de la pollution, l’ingénierie verte et l’écologie industrielle. Les ingénieurs en environnement compilent également des informations sur les conséquences environnementales des actions proposées.

2.5- Science et ingénierie de l’eau
2.5.1- Ingénierie des ressources en eau

L’ingénierie des ressources en eau s’intéresse à la collecte et à la gestion de l’eau (en tant que ressource naturelle). En tant que discipline, elle combine donc des éléments d’hydrologie, de science environnementale, de météorologie, de conservation et de gestion des ressources. Ce domaine du génie civil concerne la prévision et la gestion de la qualité et de la quantité de l’eau dans les ressources souterraines (aquifères) et en surface (lacs, rivières et ruisseaux). Les ingénieurs en ressources hydriques analysent et modélisent de très petites à très grandes zones de la terre pour prédire la quantité et le contenu de l’eau lorsqu’elle s’écoule dans, à travers ou hors d’une installation. Bien que la conception proprement dite de l’installation puisse être laissée à d’autres ingénieurs.

2.5.2- Hydraulic Engineering

Hydraulic engineering as a sub-discipline of civil engineering is concerned with the flow and conveyance of fluids, principally water and sewage. One feature of these systems is the extensive use of gravity as the motive force to cause the movement of the fluids. This area of civil engineering is intimately related to the design of bridges, dams, channels, canals, and levees, and to both sanitary and environmental engineering.

Hydraulic engineering is the application of fluid mechanics principles to problems dealing with the collection, storage, control, transport, regulation, measurement, and use of water. Before beginning a hydraulic engineering project, one must figure out how much water is involved. The hydraulic engineer is concerned with the transport of sediment by the river, the interaction of the water with its alluvial boundary, and the occurrence of scour and deposition. “The hydraulic engineer actually develops conceptual designs for the various features which interact with water such as spillways and outlet works for dams, culverts for highways, canals and related structures for irrigation projects, and cooling-water facilities for thermal power plants.”