تقویت سازه های بتنی توسط نوارهای cfrp در برابر انفجار

اثرات بمبهای مخرب و حملات تروریستی به ساختمان ها در سال های اخیر به یکی از چالش های مهم در طراحی برای مهندسین سازه تبدیل شده است. از طرفی مقاوم سازی اعضای مختلف سازه ای در دو دهه اخیر با استفاده از مصالح کامپوزیت به علت داشتن خصوصیات ذاتی و منحصربفرد مانند استحکام و مقاومت ضربه بالا، انعطاف پذیری، سبکی در عین بالا بودن مقاومت به وزن و ... بسیار گسترش یافته است. محصورکنندگی بتن توسط نوارهای cfrp باعث افزایش ظرفیت باربری محوری، افزایش شکل پذیری و نیز بهبود رفتار لرزه ای ستون در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک و یا نواحی هم-پوشانی میلگردهای طولی ستون خواهد شد. در این پایان نامه ابتدا کامپوزیت های frp معرفی خواهند شد. سپس به بررسی پدیده انفجار و اثرات آن در قالب بارهای وارد بر ساختمان پرداخته می شود و در ادامه از ورقه های cfrp در تقویت قاب های ساختمانی استفاده شده و عملکرد آنها در تقویت اعضای سازه ای در برابر بارهای انفجاری مورد بررسی قرار خواهد گرفت. به همین منظور، برای مدل سازی های انجام شده از نرم افزار المان محدود abaqus که قابلیت بسیار بالایی در ارائه مدل های رفتاری دقیق مصالح، مدل سازی frp و بارهای ناشی از انفجار و همچنین در نظر گرفتن اثرات غیرخطی بودن مصالح و غیرخطی بودن هندسی را داراست، استفاده شده است. برای بیان مدل رفتاری بتن، از مدل پلاستیک آسیب دیده استفاده شده است و ورقه های cfrp بصورت الاستیک و ایزوتروپیک مدل شده اند؛ میلگردها نیز بصورت الاستوپلاستیک در نظر گرفته شده اند. به منظور صحت سنجی مدل سازی های انجام شده، چند نمونه تحت بارگذاری های مقتضی مدل سازی شده و با نمونه های آزمایشگاهی مقایسه شده است و پس از بررسی صحت مدل سازی های صورت گرفته با نتایج آزمایشگاهی، بارهای انفجاری را بر قاب های ساختمانی اعمال کردیم.