Une approche fiabiliste du dimensionnement de filets pare-blocs

J. Baroth, F. Bourrier, S. Lambert (3SR, Université de Grenoble

Dans la pratique courante, le dimensionnement des filets pare-blocs se résume à la définition de l’ouvrage apte à résister à l’énergie du bloc à intercepter. Un dimensionnement mécanique plus avancé impose d’étudier la réponse mécanique de la structure en considérant un grand nombre de paramètres variables liés à la trajectoire du bloc : vitesse de translation, masse, hauteur de passage, vitesse de rotation. On doit alors tenir compte des distributions statistiques associées à chaque paramètre, telles qu’elles ressortent de l’étude trajectographique. Dans un tel contexte, il est difficilement envisageable de procéder à des simulations de la réponse mécanique de l’ouvrage balayant toutes les situations. Cette présentation propose une approche fiabiliste du dimensionnement des filets pare-blocs en s’appuyant sur un code trajectographique (RockyFor3D), un modèle aux éléments discrets d’impact d’un bloc sur la structure (code Yade-DEM) et des méthodes probabilistes (méthodes de quadrature et de collocation). L’objectif est de réduire le coût de simulation lié au dimensionnement de l’ouvrage. A des fins d’illustration de la méthode, on se focalise sur deux paramètres : la norme et l’incidence de la vitesse d’impact sur l’ouvrage. Les distributions de ces paramètres de chargement du filet sont tout d’abord caractérisées à l’aide de simulations trajectographiques. Puis, une analyse statistique d’un nombre réduit de simulations d’impact du bloc sur le filet est réalisée afin de déterminer la probabilité de ruine de l’ouvrage. Les résultats obtenus dans le cas du dimensionnement d’un filet de faible capacité énergétique pour la protection d’une route forestière sur le site expérimental IRSTEA de Vaujany (38) mettent en évidence la nécessité de prendre en compte les paramètres de chargement du filet considérés ainsi que leurs variabilités associées pour un dimensionnement optimal.