بررسی تاثیر مصالح و شکل سازه بر روی عملکرد سازه در برابر انفجار

سازه ها با شکل های مختلف ، رفتارهای متفاوتی در برابر موج انفجار از خود نشان می دهند و درک صحیح عملکرد سازه در برابر انفجار می تواند در انتخاب شکل متناسب سازه مفید و موثر واقع شود. در این مقاله به بررسی رفتار غیر خطی سازه های فولادی و بتنی با شکل های ساده نظیر مکعب ، نیم استوانه ، نیم کره و ... در برابر بار ناشی از موج انفجار به کمک نرم افزار المان محدود پرداخته شده و نحوه و مقدار توزیع پارامترهایی نظیر تغییرمکان، تنش برای سازههای فولادی و تخریب برای سازههای بتنی در هر حالت مورد محاسبه و مقایسه قرارگرفته و برای هر شکل نواحی بحرانی شناسایی و معرفی شده است. همچنین در مورد روش های مدل سازی بار ناشی از موج انفجار و روابط مربوط به آن ارائه شده و با استفاده از نتایج آن روش مناسب برای معادل سازی و مدل سازی بار ناشی از انفجار معرفی گردیده است. در مدل های تحلیل شده، شرایط تکیه گاهی و ابعاد سازه ها تقریبا ثابت فرض شده است. شایان ذکر است در این پژوهش برای مدلسازی از نرم افزار ABAQUS CAE و برای تحلیل از ABAQUS/EXPLICIT و برای پردازش نتایج از ABAQUS VIEWER استفاده شده و نهایتاً با بررسی نتایج حاصل ازشرایط و شکلهای مختلف راه حل مناسب برای مدل سازی ارائه گردیده و در مورد حالت بهینه شکل/مصالح سازه اظهار نظر شده است. نتایج نشان میدهد که توزیع تنش تا حد بسیار زیادی تابع شکل سازه است. سازه های مکعبی و نیم استوانه ای تنش ها و تغییر فرم های زیادی دارند و وارد ناحیه غیرخطی می شوند، در صورتیکه میزان تنش و تغییرفرم سازه های نیم کره ای خیلی جزیی بوده و رفتار سازه در محدوده ارتجاعی باقی می ماند.

کلیدواژه ها:

بارگذاری انفجاری ، بتن مسلح ، سازه فولادی ، توزیع تنش ، تخریب