Rigid missiles impact on reinforced concrete structures : analysis by discrete element method
Impact de missiles rigides sur structures en béton armé : analyse par la méthode des éléments discrets
Résumé
The protection of the building plays an important role when the structure is subjected to a fast dynamic loading. This thesis emphasize on the problem of the dynamic impact loading: a reformed concrete wall under a rigid missile impact. Based on the experimental test data, we have proposed a constitutive law, elasto-plasic-damage model, for which the hardening behaviour of the concrete is considered. This model has been implanted into a discrete element numerical code, then, some quasi static simulations have been carried out allowing us to calibrate the numerical model. After fixing the calibration process, we have achieved the simulation of a concrete target subjected to a rigid missile. The numerical results are well agree with these provided by French Atomic Energy Agency (CEA) and the French Electrical power Company (EDF) in terms of the trajectory of the missile. The result shows that the complete constitutive law is needed when the compaction process is observed in a thicker target. Finally, with the parametric study, we can confirm that the numerical model give us a good prediction insight when comparing to the empirical laws.
Les ouvrages de protection jouent un jeu de paramètres important lorsque la structure est soumise à un chargement du type dynamique rapide. Cette thèse s'intéresse au problème des impacts de missile rigides contre une dalle en béton armé. En se basant sur les résultats d'essais expérimentaux, nous avons proposé une loi de comportement élasto-plastique-endommageable où le durcissement du béton a été pris en compte. Cette dernière à été implantée dans un code élément discret, puis des essais en quasi statique ont été simulés permettant de calibrer le modèle numérique. Une fois le modèle calibré, des simulations d'essai d'impact de missile sur la structure en béton armé ont été effectuées. Les résultats sont comparables à ceux menés par CEA-EDF en termes de trajectoire du missile. Nous avons montré la nécessité de la loi de comportement complète lors de l'apparition de la compaction du béton sur une dalle épaisse. Enfin, l'étude paramétrique nous confirme que le modèle numérique porte une bonne prédictivité comparé à des lois de prédiction empiriques.