Numerical modelling of geocomposite cells designed for rockfall protection

ABSTRACT

This study investigated rockfall protection barriers built with cell assembly. This structure was modelled using a multiscale approach where the cell scale and the barrier scale were distinguished. This paper focuses on the cell modelling. Cells are composed of a granular media surrounded by a wire mesh. The medium is described using the discrete element method, which is well suited to simulating its granular nature. The numerical model was calibrated and validated by comparing the simulation results to experimental data from mechanical tests on 500-mm cube-like cells. These tests were conducted in quasi-static condition and dynamic condition. The numerical results were in agreement with the experimental results.

RÉSUMÉ

L'étude porte sur des structures de protection contre les chutes de bloc à technologie cellulaire. Ce type d'ouvrage fait l'objet d'une modélisation multi-échelle où l'on distingue l'échelle de la cellule de celle de l'ouvrage. Cet article présente la modélisation numérique de cellules remplies de pierres entourées par un grillage métallique à maille hexagonale. La description du matériau granulaire est réalisée à partir d'une approche numérique discrète adaptée pour simuler sa granularité. Le calage et la validation du modèle numérique sont effectués en comparant les résultats des simulations numériques à des essais expérimentaux réalisés sur des cellules cubiques de 500 mm de côté dans des conditions quasi statique et dynamique d'impact. Les résultats numériques sont en accord avec les expérimentations.

KEYWORDS:

• discrete numerical simulation
• rockfalls
• cellular structure
• wire mesh

MOTS-CLÉS:

• modélisation numérique discrète
• chutes de blocs
• structure cellulaire
• grillage