Le Stade de France, un ouvrage connecté depuis plus de 20 ans

OSMOS est présent sur le Stade de France depuis 1998, date de son inauguration. En 2021, le Consortium a renouvelé sa confiance en OSMOS pour 5 années supplémentaires, en vue des prochains grands événements sportifs que s’apprête à accueillir l’enceinte sportive, notamment la Coupe du Monde de Rugby France 2023 et les Jeux Olympiques et Paralympiques en 2024. OSMOS surveille en continu le comportement mécanique de la toiture, élément majeur de la structure soumis à diverses sollicitations climatiques.

Une gestion proactive pour une démarche préventive

Construit à l’occasion de la Coupe du Monde 1998, le Stade de France est l’enceinte sportive disposant de la plus importante capacité d’accueil en France. L’ouvrage reçoit un large public lors de grands événements sportifs et culturels, la priorité est donc de garantir la sécurité des personnes tout en assurant un haut niveau de service. C’est pourquoi la toiture singulière du Stade de France est équipée des systèmes de monitoring OSMOS et fait l’objet d’une surveillance structurelle depuis son inauguration.

En adoptant une démarche préventive, le Consortium du Stade de France préserve et valorise l’état de son ouvrage désormais ancré dans le patrimoine national. Les solutions d’OSMOS permettent la détection précoce d’éventuelles pathologies naissantes, en vérifiant les réponses mécaniques statiques et dynamiques des structures, et l’incidence ou l’innocuité d’un évènement majeur.

De plus, la mise en place d’une surveillance structurelle du Stade de France dès son inauguration, apporte une réelle plus-value. En effet, l’accumulation de données permet d’obtenir une connaissance approfondie sur le comportement mécanique de l’ouvrage et d’en déduire par analyse statistique des projections de son état dans le temps. Le gestionnaire est ainsi en mesure d’optimiser la maintenance, d’anticiper les futurs travaux et de prévoir les ressources financières nécessaires à la préservation du stade.

Une architecture singulière pour accueillir les plus grands événements sportifs et culturels

Le Stade de France est un ouvrage inédit dans sa conception et son dimensionnement. Avec une capacité d’accueil de 80 000 personnes, il est la référence française dans l’organisation des plus grands événements sportifs ou spectacles artistiques et musicaux. L’édifice a donc nécessité une architecture adaptée aux ambitions du projet. L’objectif : concevoir un stade singulier aussi bien destiné aux sports collectifs qu’aux jeux d’athlétisme. La forme donnée à la toiture du Stade retranscrit donc cette idée, l’anneau blanc représentant l’un des cercles mythiques des Jeux Olympiques.

Élément innovant et distinct de la structure globale, la toiture est suspendue par des haubans reliés à des aiguilles afin de conserver sa forme circulaire. Un tel choix architectural impose cependant d’importantes contraintes : le différentiel de pression induit par la forme bombée du toit provoque un phénomène de soulèvement de la structure. Les charges liées à l’exploitation de l’ouvrage ou aux conditions météorologiques constituent également une sollicitation importante pour l’ouvrage.

La toiture du Stade de France, une structure à part entière nécessitant une surveillance en continu et en temps réel

L’objectif principal du monitoring était de s’assurer de la stabilité de la toiture sur le long terme face aux cycles journaliers et saisonniers, et lors des évènements climatiques exceptionnels. Le gestionnaire dispose notamment d’un tableau de bord spécifique lui permettant de suivre en temps réel les indicateurs météorologiques et les alertes issues du dispositif de monitoring. Jusqu’ici, les mesures de déformations et de déplacements montrent que les différents éléments instrumentés adoptent un comportement stable et répétable depuis sa mise en service.

Tableau de bord météorologique

L’étude permet également de qualifier les réponses de la toiture sur le court terme, notamment sous l’action des charges climatiques rapidement variables, telles que le vent. Les événements dynamiques enregistrés ne traduisent pas d’incidence notable sur la structure et ce malgré plusieurs tempêtes significatives depuis son inauguration. On remarque par exemple sur le graphique ci-dessous que les poutres de la zone Est de la toiture présentent une succession de mouvements de flexion vers l’extérieur et l’intérieur du stade. Les amplitudes assez faibles de ces déformations et leur réversibilité montrent que les poutres réagissent normalement aux sollicitations extérieures, sans déformation résiduelle. L’analyse statistique des données montre que la partie Est de la toiture a été davantage sollicitée que la partie Ouest, en particulier au cours du dernier semestre 2021.

Des inclinomètres disposés en extrémité de la verrière mesurent l’évolution de l’inclinaison de cette partie de la toiture, notamment face à des épisodes ponctuels de chargement liés à l’exploitation du Stade (accrochage d’enceintes, luminaires, etc.).

Le Stade de France est un ouvrage connecté depuis plus de 20 ans et fait référence en matière de SHM (Structural Health Monitoring) pour les ouvrages sportifs. Une telle proactivité dans la gestion de l’ouvrage permet d’acquérir une connaissance approfondie sur son fonctionnement mécanique et ainsi détecter précocement tout changement dans le comportement de la structure. Surveiller l’état de l’enceinte sportive depuis son inauguration permet ainsi au Consortium d’assurer une sécurité maximale des personnes, d’optimiser la maintenance et de prolonger la durée de vie de cet ouvrage à caractère patrimonial.