مطالعه عددی تأثیر دال بتن آرمه فداشونده بر عملکرد سازه‌های بتن‌آرمه قوسی شکل زیرزمینی تحت بار انفجار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار واحد نجف آباد

چکیده

با گسترش روزافزون تکنولوژی ساخت تجهیزات نظامی با تخریب بالا، نیاز به ساخت سازه‌هایی با مقاومت قابل قبول در برابر انفجار در مراکز حساس و حیاتی بیش از پیش احساس می‌شود. این سازه‌ها به عنوان امکانات شهری در زمان صلح و در زمان جنگ و بلایای طبیعی عاملی برای حفظ جان مردم محسوب ‌می‌شوند. به علت عدم وجود اطلاعات تجربی مناسب و مشکلات روش‌های آزمایشگاهی در زمینه انفجار سازه‌ها، استفاده از روش‌های مدل‌سازی عددی و اجزا محدود می‌تواند کمک شایانی در طراحی سازه‌ها و برآورد بارهای وارد بر آنها داشته باشد. در این تحقیق تأثیر دال بتن‌آرمه فداشونده بر عملکرد سازه‌های بتن‌آرمه قوسی شکل زیرزمینی تحت بار انفجار با جزئیات متداول و همچنین پارامترهای تأثیرگذار مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت حل از نرم‌افزار اجزا محدود Ls-Dyna استفاده ‌شده و مدلهای بهینه‌سازی شده قوس‌های بتنی تحت میزان مختلف مواد منفجره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل‌های مختلف صورت گرفته نشان می‌دهد که در صورت قرار دادن دال بتنی فداشونده روی تاج سازه قوسی شکل زیرزمینی تخریبی روی سازه مورد مطالعه صورت نمی‌گیرد و فقط تخریب مربوط به دال بتنی خواهد بود که با افزایش میزان TNT تخریب روی آن بیشتر می‌شود و در اصل وجود این دال باعث پخش قدرت انفجار در سطح بیشتری از خاک می‌گردد که این موجب کاهش انتقال نیرو به سازه مورد مطالعه می‌باشد. بنابراین درجه ایمنی این سازه‌ها به لحاظ عملکرد در برابر بار انفجار به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Study of the Effect of Sacrificial RC Slab on the Performance of Underground Arc Shaped Structures under the Explosion Load

نویسندگان [English]

  • seyyed safar saleh kutah
  • esmaeil izadi zaman abadi
چکیده [English]

With the increasing expansion of the technology for the production of high-tech military equipment, the need to build structures with acceptable resistance against explosion in vital centers increasingly felt. These structures as the facilities in times of peace and in times of war and natural disasters are contributing to saving lives. Due to the lack and limitation of experimental data for explosion problems, numerical modeling based on finite element method can help in designing and estimating the loads exerted on structures. In this research, the effects of sacrificial RC slab on the performance of underground arched shape RC structures with practical details under explosion load were studied. Ls-Dyna finite element software was used to solve the problem and optimized concrete arches under different levels of explosives were investigated. Results show that, if a sacrificial RC slab is placed on the crown of the study structure, no damage will occur in structure and structural damages will be concentrated in RC slab. However these damages will be increased with increasing of the explosives. On the other hand, sacrificial slab distributes the blast waves at a higher level of soil which in turn shield the structure against explosion. Consequently, the safety of the structure in terms of performance against blast loading will be increased significantly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Explosion Load
  • Underground Arc Shaped Structures
  • Sacrificial RC Slab
  • Finite Element Method