Dans le cadre des Plans de Prévention des Risques Technologiques et des études de dangers dans les installations classées pour la protection de l'environnement, l'INERIS s'est intéressé au comportement des parois métalliques face aux effets de surpression. Lors d'une explosion accidentelle survenant sur un site industriel à risques, les parois en bardage métallique constitutives de nombreuses structures sont des éléments importants. Elles peuvent ainsi soit apporter une protection aux personnes dans les bâtiments soumis aux effets de surpression externe, soit, comme dans l'industrie de stockage agro-alimentaire, permettre d'éviter la propagation d'explosions. Toutefois, comme le montrent les dégâts de récents accidents industriels, les bardages peuvent également être une source de suraccident. C'est le cas lorsqu'ils restent en place sur une structure non dimensionnée pour reprendre l'ensemble des efforts dus à l'onde de souffle, ou, à l'inverse, lorsqu'ils sont arrachés ou trop déformés et qu'ils ne peuvent plus empêcher la propagation d'une explosion. Le développement de modèles représentatifs du comportement de parois métalliques face aux effets de surpression se heurtait à une base de validation, issue des données du retour d'expérience, trop limitée. Afin d'améliorer la connaissance de la réponse de ces structures, l'INERIS a mené une campagne expérimentale sur des bardages métalliques nervurés soumis à une explosion externe. Cet article a pour objectif de mettre en avant l'exploitation des résultats obtenus lors de cette campagne d'essais dans la mise au point et la validation de modèles mécaniques analytiques et numériques.

Une série de neuf essais à moyenne échelle a été menée dans une galerie de la plateforme Explosion-Structure de l'INERIS sur divers ensembles constitués de bardages, lisses et fixations soumis aux effets d'ondes de souffle. La durée de la phase positive des ondes de surpression, issues de détonation, égale à plusieurs dizaines de ms, est représentative d'explosions industrielles. Les résultats d'essais ont permis de conforter les connaissances sur les ruptures des fixations et de mettre en avant des modes de rupture privilégiés. Ils ont par ailleurs mis en avant l'importance de prendre en compte le comportement des lisses pour évaluer la tenue du bardage. bardage. Si la modélisation analytique a montré un certain conservatisme, les seuils de rupture des fixations habituellement retenus dans le cadre des modélisations ont pu voir leurs ordres de grandeur confirmés au travers de l'analyse. Ainsi, des facteurs d'amplification des efforts admissibles aux fixations ont pu être déterminés et validés pour l'ensemble des configurations d'essai. Les mesures de déplacements et de déformations réalisées sur le bardage pendant les essais ont pu être utilisés pour comparer les résultats des modèles analytiques et numériques. Un modèle analytique intégrant l'effet de membrane et le comportement des appuis a été mis au point et des modèles numériques intégrant des lois de comportement dynamique des matériaux ont été mis en œuvre. Enfin, une procédure permettant d'obtenir des abaques de vulnérabilité de parois bardées pour une configuration quelconque a été proposée.