تحلیل معادل استاتیکی پلهای با عرشه مختلط تحت اثر بار انفجار

با بالا رفتن خطرات ناشی از حملات تروریستی و جنگها در سرتاسر جهان، و پیامدهای منفی ناشی از آنها، طراحی سازه های مقاوم در برابر انفجار، اهمیت یافته است. در میان انواع سازه ها، پلها به دلیل اهمیتشان در سیستم حمل و نقل از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. تخریب یک پل می تواند باعث خسارتهای جانی و مالی فراوان شود، و یا دسترسی به یک مکان را تا مدتها مختل کند. با این حال تا کنون عمده ی تحقیقات صورت گرفته در زمینه ی بررسی رفتار سازه، یا طراحی مقاوم آن در برابر انفجار به سازه های ساختمانی محدود شده و توجه به رفتار پلها در برابر انفجار و یا تحلیل و طراحی مقاوم آنها موضوعی است که در چند سال اخیر توجه برخی دولتها و مهندسان را به خود جلب کرده است. برای طراحی هر سازه ابتدا باید آن را تحلیل کرد. در حال حاضر دقیقترین روش تحلیل سازه ها در برابر بارگذاری های انفجاری، تحلیل دینامیکی غیر خطی می باشد، ولی به دلیل پیچیدگیهای مدلسازی، زمان و هزینه ی بالا، این روش همواره نمی تواند در مقاصد عملی مورد استفاده قرار گیرد. در این میان روش تحلیل استاتیکی غیر خطی، روشی است که استفاده از آن برای تخمین بیشینه تغییر مکان ساختمانها و پلها در طراحی های لرزه ای بسیار رایج است، اما تحقیقات بسیار محدودی در مورد کاربرد و ارزیابی این روش برای بارگذاریهای خاص مثل بارگذاریهای انفجاری انجام شده است. هدف اصلی از تحقیق حاضر، ارائه ی روشی ساده جهت معادلسازی استاتیکی بار انفجار و تحلیل استاتیکی غیرخطی در پلهای با عرشه ی مختلط در برابر انفجار است. در این تحقیق، ابتدا روش شبیه سازی انفجار ومدلسازی پلها با عرشه مختلط ارائه شده است. سپس یک روش برای معادلسازی استاتیکی بارگذاری انفجار پیشنهاد گردیده و به ارزیابی دقت تحلیل استاتیکی غیرخطی پلها در برابر انفجار پرداخته شده است. بدین منظور نمونه های متعددی از پلهای با عرشه مختلط با فرکانسهای طبیعی مختلف در معرض انفجار با شدتهای مختلف در نظر گرفته شد و تحلیلهای غیرخطی دینامیکی بر روی آنها انجام شد. پس از انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی بر روی تمامی نمونه ها با روش کنترل تغییر مکان، بار معادل استاتیکی برای هر نمونه محاسبه گردید. بر اساس نتایج حاصله، طیفهای بارگذاری معادل استاتیکی برای مقادیر مختلف ماده منفجره ارائه گردید. نشان داده شده که روش پیشنهادی به سادگی و بدون پیچیدگیهای تحلیل دینامیکی غیرخطی، به طور محافظه کارانه قابل کاربرد در برآورد تغییرمکان حداکثر پلهای با عرشه مختلط در برابر انفجار می باشد. هر چند که در بعضی موارد خطاهای به وجود آمده موجب غیر اقتصادی شدن طرح می گردد.