تحلیل اثرات وجود لایه بتنی محافظ بر رفتار سازه‌های زیر زمینی تحت اثر بار انفجاری سطحی

پیمان, صفا; حسینی, محمدرضا; تقوی پارسا, محمد حسین

تحلیل اثرات وجود لایه بتنی محافظ بر رفتار سازه‌های زیر زمینی تحت اثر بار انفجاری سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ امام حسین(ع)

² امام حسین (ع)

³ کارشناس ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع)

چکیده

امروزه رشد تهدیدات و جنگ‌افزارهای نظامی و افزایش حملات تروریستی، دولت‌ها را به سوی طرح جامعی از پدافند غیرعامل، جهت بالا بردن ضریب امنیت خود سوق داده است. زیرزمینی کردن سازه‌ها یکی از ابتدایی‌ترین راه‌کارها برای حفاظت از تأسیسات حساس و راهبردی در برابر انفجار می باشد. در این مقاله اندرکنش دینامیکی خاک و سازه مدنظر بوده و همچنین در این مرحله نتایج ناشی از تحلیل دینامیکی غیرخطی با نتایج حاصل از روابط تجربی و تحلیلی مقایسه شده است. همچنین تلاش شده ضمن توجه به رفتار سازه مدفون تحت اثر بار انفجار، اثر پارامترهای مختلف، مانند عمق سازه و موقعیت نقطه انفجار نسبت به سازه و خصوصیات دینامیکی مجموعه در نوع عملکرد سازه بررسی شود. سپس در قسمت آخر با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از قسمت قبل، نسبت به نتیجه‌گیری و ارائه راه‌کارهایی برای حفاظت و مقاوم سازی سازه های مدفون در برابر انفجار اقدام شده است. در نهایت دیده شده که لایه بتنی محافظ، به تنهایی به‌دلیل انتقال مستقیم ضربه به خاک، جهت مقاوم‌سازی سازه زیرزمینی موثر نبوده و ترکیب آن با محیط متخلخل مانند یک باکس بتنی محافظ روی سازه با فضای متخلخل نزدیک به 100 درصد در بین آن اثر قابل توجهی بر کاهش فشار روی سازه زیرزمینی داشته است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20086849.1399.11.1.8.7

عنوان مقاله [English]

Analysis of the Effects of the Presence of Protective Concrete Layer on the Effect of Underground Structures Under the Influence of Explosive Charge

نویسندگان [English]

S. peyman ¹
M. R. Hosseini ²
M. H. Taghavi Parsa ³

¹ Imam hossein university

² imam hossein university

³ imam hossein university

چکیده [English]

Today, the growth of threats and military weapons and the rise of terrorist attacks has pushed governments into a comprehensive plan of non-operational defense in order to increase their security. Underground structures are one of the most basic ways to protect sensitive and strategic sites against explotions.In this paper, the dynamic interaction of soil and structure is considered, and at this stage, the results of nonlinear dynamic analysis are compared with the results of experimental and analytical relations. Also, while considering the behavior of the buried structure under the influence of the explosion load, the effect of different parameters, such as structural depth and position of the explosion point relative to the structure, and the dynamics characteristics of the complex in the type of structural performance, have been investigated.Then, in the last part, according to the results obtained from the previous section, it was proposed to conclude and provide solutions for protecting and retrofitting the buried structures against the explosion. Finally, it has been observed that the protective concrete layer alone was not effective for the reinforcement of the underground structure due to direct transfer of soil to the soil, and its composition with a porous medium such as a protective concrete box on a structure with porous space is close to 100% Attention was paid to reducing the pressure on the underground structure.

کلیدواژه‌ها [English]

Surface Explosion
Retrofitting
Ground Shock
Explosive Charge
Buried Structures
Depth of Explosion
AUTODYN Software

مراجع

مقررات ملی ساختمان ،مبحث بیست و یکم، "پدافند غیرعامل"##
1. TM 5-855-1, “Fundamentals of protective design for conventional weapons,” U. S. Department of the Army, Washington DC, 1986.##
2. Ansys Autodyn users Manual, Material library, 2010.##
3. D. Fiserova, “Numerical Analyses of Buried Mine Explosions With Emphasis on Effect of Soil Properties on Loading,” Cranfield University, 2005-2006.##
4. B. Pandurangan, “Development, Parameterization and validation of dynamic material models for soil and transparent armor glass,” Graduate school of Clemson University, 2009.##
5. T. Ngo, P. Mendis, A. Gupta, and J. Ramsay, “Blast Loading and Blast Effects on Structures,” An Overview, The University of Melbourne, Australia.##
6. H. Chen and R. J. Y. R. Liew, “Explosion and fire analysis of steel frames using mixed element approach,” ASCE: J. Eng. Mech., vol. 131, no. 6, pp. 606-616, 2005.##
7. Y. Lu, Z. Wang, and K. Chong, “A comparative study of buried structure in soil subjected to blast load using 2D and 3D numerical simulations,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 25, pp. 275-288, 2005.##
8. Z. Wang, Y. Lu, H. Hao, and K. Chong, “A full coupled numerical analysis approach for buried structures subjected to subsurface blast,” Computer and Structure, vol. 83, pp. 339-356, 2005.##
9. Z. Tu and Y. Lu, “Modifications of RHT material model for improved numerical simulation of dynamic response of concrete,” International Journal of lImpact Engineering, vol. 37, pp. 1072-1082, 2010.##