بررسی تأثیر موج انفجار بر سقف‌های بتنی پیش‌تنیده‌ استوانه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشگاه تربت حیدریه

3 دانشگاه پارس رضوی گناباد

چکیده

در این مقاله به تحلیل اثر موج انفجار در سقف­های بتنی پیش­تنیده با نرم­افزار آباکوس پرداخته شده است. در ابتدا، یک سقف نیم استوانه‌ای بدون پیش­تنیدگی تحت تأثیر موج ناشی از انفجار یک تن TNT در فاصله 10 متری از میانه طولی سازه در نرم‌افزار آباکوس تحلیل شد. با هدف بررسی تأثیر پیش­تنیدگی بر مقادیر تنش و خرابی­های کششی و فشاری، سازه تحت پیش­تنیدگی فشاری 3، 5 و 8 مگاپاسکالی قرار گرفت. افزون بر این، اثر طول دهانه بر نتایج تنش و خرابی پوسته سقف با بهره‌جویی از سه طول دهانه 30، 45 و 60 متری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحلیل­ها نشان داد که پیش­تنیده کردن سقف پوسته از حجم خرابی ناشی از انفجار می­کاهد. همچنین افزایش طول دهانه، تمرکز خرابی­ها را روی محورهای تقارن سبب می­گردد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Hu, H. T.; Lin, F. M.; Liu, H. T.; Huang, Y. F.; Pan, T. C.  “Constitutive Modeling of Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Structures Strengthened by Fiber-Reinforced Plastics”; Compos. Struct. 2010, 92, 1640-1650.##
[2]     NCHRP. “Blast-Resistant Highway Bridges: Design and Detailing Guidelines”; National Cooperative Highway Research Program, NCHRP 2005; 12-72.##
[3]     Pei, Y.; Bai, Y.; Shi, Y.; Zhu, D.; Wang, Y. “Temperature Distribution in a Long-Span Aircraft Hangar”; Tsinghua Sci. Technol. 2008, 13, 184-190.##
[4]     Kazakevitch, M. “The Aerodynamics of a Hangar Membrane Roof”; J. Wind Eng. Ind. Aerod. 1998, 77, 157-169.##
[5]     Pasternak, H.; Schilling, S.; Komann, S. “The Steel Construction of the New Cargo Lifter Airship Hangar”; Proc. Int. Conf. Struct. Eng., Mech., Comput. 2001, 173-182.##
[6]     Mang, F.; Wolfmüller, F.; Yoon, W. Y. “Theoretical and Experimental Investigations on the Tabular Structure of Changi Hangar Roof”; Proc. Second Int. Conf. Boston, Massachusetts, USA, 1984, 189-197.##
[7]     Pantelides, C. P.; Garfield, T. T.; Richins, W. D.; Larson, T. K.; Blakeley, J. B. “Reinforced Concrete and Fiber Reinforced Concrete Panels Subjected to Blast Detonations and Post-Blast Static Tests”; Eng. Struct. 2014, 76, 24-33.##
[8]      Lin, X.; Zhang, Y. X.; Hazell, P. J. “Modeling the Response of Reinforced Concrete Panels under Blast Loading”; Mater. Design 2014, 56, 620-628.##
[9]     Nguyen, T. P.; Tran M. D. “Response of Vertical Wall Structures under Blast Loading by Dynamic Analysis”; Procedia Eng. 2011, 14, 3308-3316.##
[10]  Fujikura, S.; Bruneau, M.; Lopez-Garcia, D. “Experimental Investigation of Multihazard Resistant Bridge Piers Having Concrete-Filled Steel Tube under Blast Loading”; J. Bridge Eng. 2008, 13, 586–594.##
[11]  Agrawl, A. K.; Yi, Z. “Blast Load Effect on High Way Bridges”; Univ. Transportation Research Centre, City College of New York, NY. 2009.##
[12]  Dragos, A.; Nobuaki, K.; Ken-ichi, K. “Numerical Assessment for Impact Strength Measurements in Concrete Materials”; Int. J. Impact Eng. 2009, 36, 283-293.##
[13]  Wei, J.; Quintero, R.; Galati, N.; Nanni, A. “Failure Modeling of Bridge Components Subjected to Blast Loading. Part l: Strain Rate-dependent Damage Model for Concrete”; Int. J. Concr. Struct. Mater. 2007, 1, 19-28.##
[14]  Wei, J.; Quintero, R.; Galati, N.; Nanni, A. “Failure Modeling of Bridge Components Subjected to Blast Loading. Part 2: Estimation of the Capacity and Critical Charge”; Int. J. Concr. Struct. Mater. 2007, 29-36.##
[15]  Fayyaz, M.; Ghorban Nejad, A.; Khosravi F. “Numerical Investigation of Damages on Concrete Canvas Shell under Near-Field Blast”; Adv. Defence Sci.  Technol. 2019, 02, 79-87.##
[16]  Rong, B. D.; Xian, L. J. “Numerical Simulation of Bridge Damage under Blast Loads”; Shang Hai Jiao Tong University, China. 2009.##
[17]  TM 5-855-1. “Fundamental of Protective Design for Conventional Weapons”; US Army Eng. Water Ways Experiment Station, 1984.##
[18]  Shiravand, M. R.; Rasouli M. “Behavior of Semi-Cylindrical Concrete Hangars under Blast Loading”; Adv. Defence Sci. Technol. 2017, 4, 71-84.##
[19]  Neuberger, A.; Peles, S.; Rittel, D. “Scaling the Response of Circular Plates Subjected to Large and Close-Range Spherical Explosions. Part I: Air-Blast Loading”; Int. J. Impact Eng. 2007, 34, 859–873.##
[20]  Wu, C.; Oehlers D. J.; Rebentrost, M.; Leach, J.; Whittaker A. S. “Blast Testing of Ultra-High Performance Fiber and FRP-Retrofitted Concrete Slabs”; Int. J. Eng. Struct. 2009, 31, 2060-2069.##