ارزیابی عملکرد یک ستون بتن مسلح دربرابر بار انفجار با استفاده از روش تحلیل انفجاری نموی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان

10.22060/ceej.2021.19569.7202

چکیده

برای جامعه‌ی‌ مدرن به منظور محافظت و امنیت شهروندان خود، طراحی ایمن سازه‌ها در برابر بارهای انفجار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از آنجا که اعتبارسنجی و بهینه سازی‌ سازه‌های محافظ در برابر بارهای انفجار با استفاده از تست‌های تجربی در مقیاس واقعی، یک چالش به حساب می‌آید. لذا بایستی از ابزارهای عددی پیشرفته مانند روش المان‌محدود، حجم محدود و تفاضل محدود در این خصوص استفاده نمود. دراین مطالعه، هدف ارزیابی عملکرد یک ستون بتن مسلح با استفاده از روش آماری تحلیل انفجاری نموی که الهام گرفته از روش تحلیل دینامیکی نموی است، می باشد. به منظور رسیدن به این هدف یک ستون بتنی در نرم‌فزار AUTODYN در فواصل مختلف به صورت افزایشی در معرض بار انفجار‌ نیم‌کره در سطح زمین به صورت شبیه سازی روش کوپل اویلری-لاگرانژی قرار می‌گیرد. سپس با انتخاب شاخص مناسب خرابی و حدود عملکرد چرخش تکیه‌گاهی اعضای فشاری بر اساس مبحث 21 از مجموعه مقررات ملی ایران و ASCE/SEI 59-11 نمودار‌های IEA ترسیم و خلاصه سازی می‌شوند. در پایان، منحنی شکنندگی و نمودارهای فشار-ضربه برای سازه ستون به منظور تعیین سطح عملکرد از تحلیلIEA بدست می‌آید. نتایج نشان میدهد احتمال فراگذشت از حالت حدی درج) میزان خرابی کم( برای مقیاس شدت برابر با یک ( ) به طور تقریبی برابر 80%، برای حالت حدی (خرابی متوسط) حدود 60% و حالت خرابی زیاد %40 است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation performance of a reinforced concrete column subjected to explosion using Incremental Explosive analysis

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Mohammadizadeh 1
  • Ali Seifinia 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Technical and Engineering, University of Hormozgan
2 Department of Civil Engineering, Faculty of Technical and Engineering, University of Hormozgan
چکیده [English]

To protect citizens and infrastructures in a modern society, the safe design of structures against accidental explosion is a particular importance. In this study, the aim is to evaluate the performance of a reinforced concrete column using Incremental explosive analysis, which is inspired by the method of incremental dynamic analysis. In order to achieve this goal, the concrete moment frame is designed for dead, live, and earthquake loads based on Iranian national regulations codes in Etabs software. Then, an exterior designed column related to the RC moment frame is analyzed under different ground blast intensity (hemispherical explosions at the ground level) at stand of distance 3, 5, 7, 10, 12, 15, 17 and 20 meter. Eulerian-Lagrangian coupling method has been used to obtain the dynamic response of the structure against rapid explosion load in Autodyn. After completing the analysis and obtaining the structural response, the IEA Curve is drawn as a structural response against the explosion intensity.Fragility curve also is obtained to determine the probability of exceeding each limit states. The results show that the probability of exceeding the limit state Ls-1 for intensity measure equals to 1 approximately equals to 80%, for the Ls-2 is about 60% and for the Ls-3 is 40%. Finally, the pressure-impulse diagram on a logarithmic scale is obtained as a combination of pressures and impulses that produce the column response in the three considered limit states. The results show that fragility curves and pressure-impulse diagrams along with IEA curves provide useful information to design.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "؛ Incremental Explosion analysis"؛ incremental dynamic analysis"؛
  • performance
  • "؛ fragility curve"؛
  • "؛ IEA diagrams"