تعیین ضریب رفتار پوشش بتنی سازه‌های زیرزمینی تحت بارگذاری انفجاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 گروه عمران

3 موسسه ساحل

4 دانشگاه های امام حسین و قم

چکیده

به طور کلی سازه‌های زیرزمینی در هنگام اعمال بارهای دینامیکی همچون زلزله و انفجار از خود رفتار غیرخطی نشان می‌دهند. یکی از مهم‌ترین پارامترها برای بارگذاری، تحلیل و طراحی این نوع از سازه‌ها تحت اثر بارهای دینامیکی ضریب رفتار است. این ضریب به نحوی مشارکت دهنده رفتار غیرخطی سازه در تحلیل‌های خطی و یا به عبارت دیگر یک عامل موثر بر رفتار غیرخطی سازه در تحلیل‌های خطی است. با اعمال این ضریب می‌توان تحلیل‌های خطی را جایگزین تحلیل‌های غیرخطی مرسوم در تحلیل و طراحی سازه‌های مقاوم در برابر انفجار که عمدتا وقت‌گیر و پیچیده‌اند، نمود. بررسی‌ها نشان می‌دهد، مقدار یا محدوده‌ی قابل قبولی برای ضریب رفتار پوشش بتنی سازه‌های زیرزمینی تحت اثر بارهای انفجاری مشخص نمی‌باشد. به صورت متداول برای یافتن این ضریب ابتدا سازه توسط یک نرم‌افزار عددی که قادر به محاسبه اندرکنش سازه و خاک است، مدل شود. در این تحقیق مفاصل پلاستیک با استفاده از نرم‌افزار SAP2000 معرفی ‌شده و تحلیل پوش آور روی پوشش بتنی تونل تحت الگوی بار انفجاری صورت پذیرفته است. همچنین به کمک خروجی تحلیل‌های عددی، منحنی دو خطی نیرو-تغییر مکان قائم برای سطوح عملکرد مختلف سازه ترسیم ‌شده است. در انتها با کمک روابط تحلیلی بیان‌شده در مقاله، ضریب رفتار سازه تحت الگوی بار انفجاری به دست می‌آید. مشاهده می‌شود ضریب رفتار برای این‌گونه سازه‌ها فقط وابسته به دو پارامتر شکل‌پذیری سازه و مقاومت افزون آن در رفتار غیرخطی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Reduction Factor for concrete coatings of underground structures under blast loading

نویسندگان [English]

  • safa peyman 1
  • amin babaie 2
  • ahmad akbari 3
  • Mohammad Hossein Taghavi Parsa 4
1 School of Civil Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
2 دانشگاه امام حسین علیه السلام
3 sahel Consulting
4 IHU,QOM ac
چکیده [English]

In general, underground structures exhibit nonlinear behavior when applying dynamic loads such as earthquakes and explosions. One of the most important parameters for loading, analyzing and designing this type of structures is the dynamic load factor of the behavior coefficient. This coefficient contributes to the nonlinear behavior of the structure in linear analysis, or in other words, is a factor affecting the nonlinear behavior of the structure in linear analysis. By applying this coefficient, linear analyzes can replace conventional nonlinear analyzes in the analysis and design of explosive-proof structures, which are mostly time-consuming and complex. Investigations show that the acceptable amount or range for reduction factor of concrete coating of underground structures under the influence of explosive loads is not determined totally. To find this factor, the tunnel structure must first be modeled by a software that is able to calculate the interaction between the structure and the soil. In this research, plastic hinges were introduced into the SAP2000 software, and a pushover analysis was carried out on a concrete coating of a tunnel under an explosive charge pattern By output of this analysis, the force-vertical displacement diagrams is plotted for each of the tunnel performance levels and the Reduction Factor is obtained for pattern of explosive charge by using the relationships that explained in paper. It can be seen that the Reduction Factor for such structures depends only on the two parameters of ductility and over strength of structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reduction Factor
  • Non-linear Analysis
  • Plastic hinges
  • Blast
  • Tunnel