بررسی رفتار دیوارهای برشی فولادی مرکب با ستون‌های پر شده با بتن تحت بار انفجار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی عمران، دانشگاه آزاد زنجان، زنجان

2 گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی ، زنجان، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت موضوع انفجار در سازه­های خاص دارای دیوار برشی فولادی مرکب به همراه ستون­های باکس فولادی پر شده با بتن، در این پژوهش اثر بار انفجار برای این سیستم­ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه یک سازه فولادی 8 طبقه همراه با دیوار­های برشی فولادی به عنوان سیستم باربر جانبی انتخاب شده و پس از طراحی سازه، سیستم دیوار برشی فولادی مرکب به همراه ستون­های باکس فولادی پر شده با بتن در برابر بارگذاری انفجار تحت روش انفجار در هوا مدلسازی شده است. در این مقاله نشان داده شده است که با اضافه کردن یک لایه و سپس دولایه بتن به ورق برشی فولادی تحت مقدار ماده منفجره و فاصله ثابت میزان انرژی جنبشی و میانگین جابجائی خارج از صفحه ورق برشی بطور متوسط 63% کاهش یافته و نوع خرابی از گسیختگی ورق به کمانش ورق تغییر پیدا کرده است. همچنین تمرکز تنش­ها از محل اتصال ورق و المان­های مرزی دیوار برشی به مرکز ورق انتقال یافته و مقدار انرژی جذب شده در ورق برشی فولادی 380% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on the Behavior of Composite Steel Plate Shear Walls with CFT Columns under Blast Load

نویسندگان [English]

  • Hossein Parvini Sani 1
  • Shahram Mohammadi 2
1 Department of Civil Enginerring, Zanjan Branch, Islamic Azad University, Zanjan, Iran
2 Department of Civil Enginerring, Zanjan Branch, Islamic Azad University, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Based on the importance of explosion of the specific structures with composite steel shear wall and concrete-filled steel box columns (CFT), this study investigates the effect of explosion on such a structures. An 8-story steel structure with steel shear wall as a lateral resisting system and CFT columns was designed, then was modeled under blast loading in the air. This study presents that by addition of two concrete layers to the composite shear wall, with respect to the case with one layer, considering the constant amount and distance of the explosive material TNT from the structure the average out-of-plane displacement of the shear plate is decreased by 63% and also the type of damage has changed from the failure of the shear plate to buckling of the shear plate. As well the stress concentration is transferred from the plate and boundary elements connection to the center of the plate and the absorbed energy has increased by 380%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel Plate Shear Wall
  • Composite steel plate shear wall
  • Blast load
  • CFT columns
  • energy absorption