بهینه‌یابی اندازه حفره های دال بتن مسلح مجوف از طریق شبیه سازی عددی با کمینه کردن دو مشخصه خیز و میزان بتن مصرفی زیر بارگذاری انفجاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه امام حسین (ع)

2 استادیار دانشکده مهندسی و پدافند غیرعامل، دانشگاه جامع امام حسین علیه السلام

چکیده

امروزه با توجه به نبود مطالعات کافی و همچنین افزایش پتانسیل حمله به مناطق غیرنظامی و خسارت‌های سنگین ناشی از آن، بررسی ایمنی و مقاومت سازه‌ها تحت اثر بارهای ناشی از انفجار، بسیار موردتوجه قرارگرفته است. با توجه به کاربرد گسترده دال‌های بتن مسلح در سازه‌ها، مقاله حاضر به بررسی اثر موج انفجار روی دال بتنی مجوف پرداخته است. ازآنجایی‌که انجام آزمایش‌های تجربی انفجاری، پرهزینه و زمان‌بر بوده و هم‌چنین استخراج همه پارامترها در این روش غیرممکن است؛ بنابراین این پژوهش به روش عددی با نرم‌افزار اجزاء محدود آباکوس انجام‌گرفته است. در این پژوهش یک دال بتنی مجوف با قطر حفره‌های متفاوت در برابر پنج مقدار متفاوت جرم خرج تی‌ان‌تی موردبررسی قرارگرفته است. اعتبارسنجی مدل نیز با استفاده از نتایج آزمایش‌های تجربی موجود در مقالات معتبر انجام‌شده است. پارامترهای موردبررسی میزان جابجایی بیشینه و میزان آسیب دال بتنی مجوف و پارامترهای متغیر قطر حفره‌های کروی درون دال و جرم خرج است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که با افزایش جرم خرج خیزی که توسط نمونه‌ها تجربه‌شده است افزایش می‌یابد. ازنظر عملکرد سازه‌ای تأثیر اندازه حفره‌ها بر خیز دال تقریباً مستقل از جرم خرج است، اما در ارزیابی‌های دقیق آن را هم باید به‌عنوان یک پارامتر متغیر در نظر گرفت. با توجه به اینکه بهترین جاذب انرژی انفجار هوا است، در همه نمونه‌ها وجود حفره موجب کاهش خیز دال در برابر موج انفجار شده و در نمونه‌ای که نسبت قطر حفره‌ها به ضخامت دال برابر 3/0 است شاهد کمترین خیز در وسط دال خواهیم بود. همچنین نتایج نشان داد که آسیب در دال بتنی معمولی نسبت به دال بتنی مجوف جدی تر است.

کلیدواژه‌ها