تحلیل پاسخ و ارزیابی خسارت ساختمان¬های بتن مسلح در معرض بارهای انفجاری

چکیده مقاله

استفاده از بمب¬های حامل برای حمله به مراکز مهم شهرهای بزرگ(ساختمان¬های نمادین و عمومی شهر) یکی از روش¬های عملیات جنگی گروه¬های تروریستی در سرتاسر جهان به شمار می¬رود. با توجه به اینکه کشور ما در منطقه¬ای قرار گرفته است که همیشه دستخوش حملات تروریستی در سال¬های اخیر بوده ¬است، اهمیت بررسی و مقاوم¬سازی سازه¬ها در برابر بارهای انفجار را دو چندان می¬کند. سازه¬های ساختمانی بتنی اغلب بر اساس بارهای ثقلی (زنده و مرده) و بار جانبی زلزله و بدون درنظرگرفتن آسیب¬پذیری آنها در برابر بارهای انفجاری طراحی و یا درحال احداث هستند. در مطالعه¬ی حاضر ابتدا برای صحت¬سنجی روش شبیه¬سازی، از مدل آزمایشگاهی شامل یک ستون میانی از قاب بتنی دو طبقه¬ی مقابل به ماده¬ی منفجره استفاده شده و در نرم¬افزار ABAQUS مدل¬سازی و تحلیل می¬شود. نتایج شبیه¬سازی بدست آمده در این مقاله برای مدل مذکور، تطابق قابل قبولی با داده¬های موجود آزمایشگاهی و نیز نتایج عددی سایر محققین از خود نشان داد. سپس، برای مطالعات پارامتری به بررسی اثرات انفجار سطحی بر روی یک قاب بتن مسلح مفروض می¬پردازیم. قاب مورد مطالعه بر اساس آیین نامه¬ی 2800 و ترکیب بارهای موجود در ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران طراحی شده است. مدل¬سازی و تحلیل قاب تحت اثر بار انفجار به صورت دو¬بعدی و با استفاده از نرم¬افزار ABAQUS انجام می¬شود. در قاب موردنظر مقاومت ستون در برابر بار انفجاری به عنوان عامل اصلی پایداری یا تخریب سازه خواهد بود. در نتیجه تعیین ظرفیت پسماند انتقال بار ستون بعد از پدیده¬ی انفجار موثر می¬باشد. نتایج تحلیل نشان می¬دهد که انفجار در ابتدا باعث انتشار موضعی خسارت در ستون مقابل به بار انفجاری می¬شود و به دنبال آن کل المان¬های قاب را تحت تاثیر قرار می¬دهد. همچنین، مقدار پاسخ سازه به صورت جابجایی وسط ستون¬های طبقات و مقایسه ی آن با مقادیر مجاز آیین¬نامه¬ی 2800 می¬تواند موجب تجدیدنظر در طراحی المان¬های سازه¬ای شود.