بررسی رفتار دال های بتن آرمه تحت اثر امواج ناشی از انفجار

در این پژوهش رفتار دال های بتن آرمه تحت اثر انفجار به کمک نرم افزار المان محدود ال اس داینا با استفاده از روش کانوپ شبیه سازی شده است. این نرم افزار دارای محدوده وسیعی از مدل های مواد می باشد. عواملی نظیر استفاده از سازه های بتنی با کاربریهای مختلف و وقوع انفجار ناشی از عوامل متعدد بیانگر ضرورت تحقیق انجام شده می باشد. با توجه به ضرورت بیان شده هدف از پژوهش، ارائه روشی مناسب بمنظور شبیه سازی رفتار دال ها تحت اثر بارگذاری انفجاری و بررسی رفتار دینامیکی دال ها تحت اثر انفجار می باشد، پارامترهای مورد بررسی شامل میزان فشار حاصل از انفجار، ضخامت، شرایط تکیه گاهی، ابعاد، درصد آرماتور و فاصله قرارگیری آن ها نسبت به یکدیگر انتخاب شده اند. در این پژوهش 19 عدد دال بتن مسلح شبیه سازی شده است که 12 عدد با ابعاد 300*300 و ضخامت های 15 و 20 سانتیمتر دارای شرایط تکیه گاهی چهارطرف گیردار و درصد آرماتور 5/0 و 0/1 درصد در هر دو جهت مورد بررسی قرار گرفته است. سایر نمونه ها بمنظور بررسی نحوه خرابی ایجاد شده با توجه به شرایط تکیه گاهی، ابعاد نمونه ها و محل انفجار جهت کنترل به کار گرفته شده اند. بتن مورد استفاده بتنی معمولی و دارای مقاومت مشخصه ای در حدود 25 مگاپاسکال می باشد. دال های مطرح شده با میلگرد های فولادی استاندارد با مقاومت تسلیم 400 مگاپاسکال مسلح شده اند و تحت تاثیر بارگذاری ناشی از انفجار در هوای آزاد و در محدوده های نزدیک و متوسط قرار گرفته اند. برای مدل سازی رفتار دینامیکی مصالحی از جنس بتن در نرم افزار ال اس-داینا از مدل ماده وینفیریت و برای مدل سازی آرماتورها از مدل پلاستیک کینماتیک استفاده شده است. همچنین بمنظور نزدیک شدن به واقعیت از مدل ایجاد خرابی در شبیه سازی استفاده شده است، این کار باعث می شود تا المان هایی که تحت انفجار مقاومتشان را از دست می دهند از مدل ساخته شده حذف شوند. در نهایت با توجه به بررسی های انجام گرفته مشاهده شد که افزایش ضخامت به میزان 30 درصد، خیز حداکثر و سطح خرابی را به ترتیب به میزان 51 و 76 درصد کاهش داده است. با دو برابر شدن درصد آرماتور نیز خیز حداکثر و سطح خرابی به ترتیب 10 درصد و 56 درصد کاهش یافته است، همچنین با وجود درصد آرماتور یکسان هرچه میزان قطر آرماتورها کمتر و فاصله قرارگیری آن ها نیز کمتر باشد دال ها خیز کمتری را تجربه خواهند کرد.