مقاوم سازی سازه ها در برابر انفجار از منظر پدافند غیرعامل با استفاده از ارائه شکل سازه ای مناسب و مدل سازی عددی برای تعیین نوع الیاف بهینه در بتن

با توجه به اهمیت حوزه دفاعی وجود حملات تروریستی نیاز به تقویت سازه های حساس و حیاتی کشور به شدت ضروری است. در این مطالعه دو پارامتر مهم در مقاوم سازی سازه ها در برابر بار انفجار مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول جنس مصالح مقاوم بتنی در برابر بار انفجار و در مرحله دوم شکل هندسی سازه ای مقاوم در برابر بار انفجار بررسی شده است. برای تعیین مصالح بتنی مقاوم در برابر انفجار از مشخصات مکانیکی و نمودار تنش کرنش مخلوط های بتنی ساخته شده در آزمایشگاه برای مدل سازی در نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شد. با انجام مدل سازی عددی، بتن با طرح های مختلف تحت بار انفجار قرار گرفت و مشخص شد که بتن تقویت شده با الیاف ترکیبی فولادهای ماکرو-میکرو بهترین مقاومت را در برابر بار انفجار از خود نشان می دهد. با تقویت بتن با این ترکیب از الیاف می توان تا حدود ۷۰ درصد میزان خرابی را در دال بتنی کاهش داد. جهت تعیین شکل سازه ای مقاوم در برابر انفجار، دو شکل سازه ای مکعبی و نیم کره تحت بار انفجار قرار گرفتند. نتایج نشان داد که شکل سازه ای نیم کره مقاومت بیشتری در برابر بار انفجار از خود نشان داده و با تغییر شکل سازه از مکعب به نیم کره، میزان آسیب سازه تحت بار انفجار به میزان ۴۹ درصد کاهش می یابد. همچنین دو سازه نیم کره ساخته شده با بتن شاهد و الیاف ترکیبی فولاد ماکرو-فولاد میکرو، تحت بار انفجار شدید قرار گرفتند و مشخص شد که استفاده از الیاف در این شکل از سازه ها به میزان ۲۶ درصد آسیب پذیری را کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

بتن ، انفجار ، شکل سازه ، الیاف ، مقاوم سازی