Conception d'outils numériques destinés à dimensionner des structures soumises à une onde de choc

par Franckie Valotaire

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Hervé Di Benedetto.


  • Résumé

    Ce travail a pour but de contribuer a l'amélioration des connaissances actuelles en matière de dimensionnement d'ouvrages devant résister a une explosion. De nombreux outils de calculs, aidant l'ingénieur concepteur a optimiser le dimensionnement des structures durcies ont été développes et compares dans cette étude. Dans une première partie, un logiciel appelé EXPLO a été développe afin de calculer les différentes grandeurs (pression, densité, énergie) dans les produits de détonation d'une charge sphérique. Dans la seconde partie, deux codes de calculs (PROPA et REFLEX) destines à modéliser la propagation et la réflexion d'onde de choc dans l'air sont écrits. La troisième partie consiste à réunir un certain nombre de données sur les propriétés dynamiques du béton arme et de l'acier. Dans la quatrième partie, plusieurs méthodes de calcul de réponse de structure sont présentées: calcul d'un seul mode de déformation (logiciels STRUCT-RM et STRUCT-IMP), méthode de superposition modale (STRUCT-MOD et STRUCT-MOD+), méthode des éléments finis (STRUCT-EF). Enfin, tous ces codes de calcul sont mis en ouvre, compares et valides a partir d'essais expérimentaux. On peut des lors, réaliser un calcul complet d'une cellule pyrotechnique à partir d'une modélisation de l'explosion, de la propagation de l'onde de choc et de la réponse dynamique de la structure

  • Titre traduit

    = Conception of numerical code to design explosion-resistant structures


  • Résumé

    The subject of this research is to contribute to the improvement of the present acknowledges in design of structures to resist the effects of accidental explosions. Many programs which help the architect to improve design of explosion resistant structures have been developed and compared in this study. First, a hydro-code called EXPLO has been used to calculate pressure, density and energy inside the spherical charge. Secondly, two codes (PROPA and REFLEX) intended for simulating propagation and successive reflection of the pressure wave in the air have been created. Thirdly, dynamic properties of concrete and steel are presented. Fourthly, severa! codes are developed and used to calculate the effects of blast wave on structure: STRUCT-RM and STRUCT-IMP (Simplified analysis method with a single degree of freedom) ; STRUCT-MOD (Normal mode technique in the linear analysis); STRUCT-EF (Finite element code). Finally, all of these codes are compared with experimental results. So, high explosion-resistant structure can be totally designed with numerical simulation of accidental explosion, propagation and multiple reflexion of blast wave and behaviour of the structure.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (512 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.P. 166-175

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1578)
  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Archives / LMT / THE 258
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