Le 24 juin 2021, vers 1 h 30, heure avancée de l'Est, Champlain Towers South Condominium, un immeuble de 12 étages à structure plate en béton armé de 40 ans dans la banlieue de Miami à Surfside, en Floride, aux États-Unis, a connu une effondrement partiel soudain. Quatre-vingt-dix-huit personnes ont été confirmées mortes et onze autres ont été blessées. Qu'est-ce qui a causé l'effondrement soudain de ce bâtiment plat ?

Le professeur Xinzheng Lu du Département de génie civil de l'Université Tsinghua travaille à l'analyse des causes possibles de l'effondrement du bâtiment et à la reconstruction du processus d'effondrement pour une meilleure compréhension.

Dans cette étude, le professeur Lu et son équipe de recherche ont analysé la performance globale et les composants clés du bâtiment effondré sur la base des codes de conception du bâtiment. De plus, les performances de poinçonnement et de post-poinçonnement d'un joint dalle-poteau typique ont été étudiées par l'analyse par éléments finis raffinée. De plus, le processus d'effondrement a également été simulé et visualisé à l'aide d'un moteur physique.

Grâce à ces analyses, plusieurs conclusions ont été tirées, notamment (1) les résistances au poinçonnement des joints clés et les résistances à la compression axiale des colonnes de la structure effondrée sont faibles et incapables de répondre aux exigences des codes de conception actuels ; (2) les joints dalle-poteau typiques ont une résistance limitée au stade de grande déformation en raison de détails de renforcement médiocres.

En résumé, la structure effondrée a un faible niveau de marge de sécurité, de robustesse et de résistance à l'effondrement progressif, ce qui peut inévitablement entraîner de graves conséquences si des dommages locaux se produisent pour des raisons inattendues et imprévisibles.