Study of the dissipation efficiency under impact of a sandwich protective structure against rockfall impact

Autor: Lorentz, Julien
Přispěvatelé: Laboratoire sols, solides, structures - risques [Grenoble] (3SR), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph-Fourier - Grenoble I, Frédéric Victor Donzé, bureau d'étude IMS RN, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lorentz, Julien
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2007
Předmět:
Zdroj: Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Joseph-Fourier-Grenoble I, 2007. Français
Popis: This thesis approaches the field of passive protection against the rockfalls. The aim is to study a dissipative composite protective structure: the sandwich structure. It is composed of a reinforced concrete slab which spreads the impact load on a second layer made up of gravel inserted in extensible geotextile socks contents in a pile of tires. An experimental investigation of impact tests is carried out to measure the transmitted impact force for kinetic energies going up to 90 kJ. The sandwich structure is well adapted for energies from 50 to 100 kJ. For higher energies, the double sandwich (superposition of 2 simple sandwiches) appears better adapted to decrease the intensity of the transmitted impact force by improving the dissipation effect by a better spreading of the impact force. In parallel, numerical simulations thanks to the method of the discrete elements, and more particularly SDEC code, are carried out. A calibration set up of the local parameters is proposed to simulate the sandwich structure behavior under impact. The elastic and plastic parameters are fixed thanks to triaxial or simple compression quasi-static tests. Moreover, a law with moment transfer is added to increase friction between grains or to simulate reinforced concrete slab flexion. It allows representing the structure deformation for an energy range going up to 45 kJ.
Cette thèse aborde le domaine de la protection passive contre les chutes de blocs rocheux. L'objectif est d'étudier un ouvrage composite dissipatif de protection : l'ouvrage sandwich. Il est composé d'une dalle en béton armé qui a pour rôle de répartir l'effort d'impact sur une deuxième couche composée de grave insérée dans des chaussettes de géotextile extensible contenues dans des colonnes de pneus de voitures usagés. Une campagne expérimentale de lâchers de blocs à l'échelle de l'ouvrage est réalisée dans le but de mesurer les efforts transmis par l'ouvrage pour des énergies cinétiques allant jusqu'à 90 kJ. L'ouvrage sandwich est bien adapté pour des énergies de 50 à 100 kJ. Pour des énergies supérieures, le double sandwich (superposition de 2 sandwichs simples) paraît mieux adapté pour diminuer l'intensité de la force transmise en améliorant l'effet de dissipation par une meilleure répartition de la charge d'impact. En parallèle, des simulations numériques grâce à la méthode des éléments discrets, et plus particulièrement le code SDEC, sont menées. Une procédure de calage des paramètres locaux est proposée pour simuler le comportement de l'ouvrage sandwich sous impact. Les paramètres élastiques et plastiques sont calés à partir d'essais quasi-statiques triaxiaux ou de compression simple. De plus, une loi de transfert de moment est ajoutée pour augmenter le frottement entre les grains ou pour modéliser la flexion de la dalle en béton armé ce qui permet de représenter le comportement de l'ouvrage pour une gamme d'énergie allant jusqu'à 45 kJ.
Databáze: OpenAIRE
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