تخمین پاسخ ستون های بتن مسلح تحت بارگذاری انفجار

افزایش روزافزون خطر بروز انفجار در نواحی شهری موجب شده است که  صاحبان ساختمان­ها، دولت­ها و هم­چنین پژوهشگران به دنبال درک بهتر پاسخ سامانه های ساختمانیموجود تحت بارگذاری انفجار باشند. در ساختمان­های بتن مسلح تحت انفجار خارج از ساختمان، ستون­های خارجی آسیب­ پذیرترین و بحرانی­ترین اعضای سازه­ای محسوب می­گردد. در اغلب مطالعات انجام گرفته در زمینه­ بررسی اثر انفجار بر اعضای سازه­ای به­ویژه ستون­های بتن مسلح، از پکیج­های نرم­افزار اجزای محدود تخصصی (هیدروکدها) استفاده شده است. کاربرد هیدروکدها احتیاج به دانش و تخصص بالا داشته و نتایج حاصل از آن­ها بسیار وابسته به کاربر است. در این­جا، به مطالعه­ اثرات انفجار نزدیک بر ستون­های بتن مسلح معمولی که در برابر بارهای ثقلی طراحی شده­اند، پرداخته شده است. به این منظور از قابلیت­های نرم افزار اجزای محدود OpenSees در تحلیل دینامیکی غیرخطی سازه­ها بهره گرفته شده است. یک روش ساده برای واردکردن اثرات نرخ کرنش در تحلیل تحت بارگذاری انفجار پیشنهاد شده است. نتایج حاصل از مدل­سازی با این نرم­افزار، با استفاده از نتایج ثبت­شده در آزمایش­های انفجار با مقیاس واقعی، اعتبارسنجی شده است. مطابق با مهم­ترین نتایج حاصل، مدل­سازی اجزای محدود ضمنی با استفاده از OpenSees مقدار تغییرشکل جانبی ستون بتن مسلح را با دقت قابل قبولی محاسبه می­کند. طبق نتایج تحلیل­های انجام گرفته، میزان ضربه­ حاصل از انفجار بر ستون به اندازه­ فشار وارد بر وجه ستون، اهمیت دارد؛ هم­چنین، باید بارمحوری موجود در ستون را در مدل­سازی و تحلیل آن تحت انفجار جانبی در نظرگرفته شود.  

Keywords:

بارگذاری انفجار , ستون بتن مسلح , نرم افزار OpenSees , تغییرشکل جانبی , نسبت بار محوری