بررسی مدلهای ساده جهت شبیه سازی رفتار ساختمان تحت بارگذاری انفجار با استفاده از برنامه SAP۲۰۰۰

پدافند کالبدی در برابر تهدیدات ناشی از انفجارهای عمدی یا سهوی یک از اصول مهم پدافند غیرعامل محسوب می شود که متاسفانه در میان مهندسین طراح ساختمان در کشور مغفول مانده است. علت اصلی عدم اقبال اکثر مهندسین محاسب به مدل سازی و تحلیل سازه های ساختمانی تحت بارهای انفجار پیچیدگی کار با نرم افزارهای تخصصی است. هیدروکدها و بسته های نرم افزاری که قابلیت های ویژه در مدل سازی پدیده ی انفجار و ضربه و تحلیل سازه ها تحت شرایط دینامیکی شدید را دارند اغلب نیازمند مهارت و دانش آکادمیک گسترده هستند. برنامه SAP۲۰۰۰ که جهت تحلیل و طراحی سازه های ساختمانی تحت انواع شرایط بارگذاری کاربرد دارد می تواند یک جایگزین مناسب برای چنین نرم افزارهای پیچیده و تخصصی باشد. در این مقاله به بررسی رفتار سازه های فولادی چند طبقه تحت بارگذاری انفجار و شناسایی پارامترهای کلیدی موثر بر آن پرداخته شده است. شبیه سازی های عددی قاب ساختمانی تحت شرایط مختلف بارگذاری انفجار با استفاده از ابزارها و امکانات محاسباتی در نرم افزار SAP۲۰۰۰ انجام شده است. مطالعات پارامتریک با مقادیر مختلف وزن خرج انفجار، فاصله رویارویی و تعداد طبقات مختلف در قاب و با بررسی پاسخ های تغییر مکان، شتاب و سرعت المان ها و یکپارچگی کلی به انجام رسیده است. طبق مهم ترین نتایج، برنامه SAP۲۰۰۰ دقت قابل قبولی در مدل سازی اثرات موج انفجار در سازه دارد همانطور که انتظار می رفت تحت وزن خرج بیشتر و فواصل کوتاه تر پاسخ تغییر شکل و آسیب سازه ای بیشتر بود. به طور مثال، در سازه فولادی ۵ طبقه در فواصل رویارویی ۱۰ متر و کمتر نسبت به وجه سازه جابجایی ۱۴۶ میلیمتر تحت وزن خرج ۱۰۰ کیلوگرم ثبت شده و تا ۴۹۹ میلیمتر تحت خرج ۵۰۰ کیلوگرم افزایش یافت. این مقادیر در سازه ۷ طبقه به ترتیب برابر با ۲۰۱ و ۹۰۰ میلیمتر تحت ۱۰۰ و ۵۰۰ کیلوگرم وزن خرج بود. با افزایش فاصله رویارویی نیز پاسخ های سازه ای به شدت کاهش داشت که نشان دهنده ی حساسیت رفتار سازه به فاصله از مرکز انفجار است.

کلیدواژه ها:

قاب فولادی چند طبقه ، بار انفجار ، برنامه SAP۲۰۰۰ ، تحلیل دینامیکی غیرخطی