بررسي عددي تأثير دال بتن آرمه فدا شونده بر عملكرد سازه هاي بتن آرمه قوسي شكل زيرزميني تحت بار انفجار

Numerical Study of the Effect of the Sacrificial Reinforced Concrete Slab on the Performance of Underground Arched Shape Concrete Structures under the Blast load

با گسترش روزافزون تكنولوژي ساخت تجهيزات نظامي با تخريب بالا، نياز به ساخت سازه‌هايي با مقاومت قابل قبول در برابر انفجار در مراكز حساس و حياتي بيش از پيش احساس ميشود. اين سازه‌ها به عنوان امكانات شهري در زمان صلح و در زمان جنگ و بلاياي طبيعي عاملي براي حفظ جان مردم محسوب ‌ميشوند. به علت عدم وجود اطلاعات تجربي مناسب و مشكلات روش‌هاي آزمايشگاهي در زمينه انفجار سازه‌ها، استفاده از روش‌هاي مدل‌سازي عددي و اجزا محدود مي‌تواند كمك شاياني در طراحي سازه‌ها و برآورد بارهاي وارد بر آن‌ها داشته باشد. در اين تحقيق تأثير انفجار بر عملكرد سازه‌هاي بتن‌آرمه قوسي شكل زيرزميني با جزئيات متداول و همچنين پارامترهاي تأثيرگذار مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت حل از نرم‌افزار اجزا محدود Ls-Dyna استفاده ‌شده و مدل‌هاي بهينه سازي شده قوس‌هاي بتني تحت ميزان مختلف مواد منفجره مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج تحليلهاي مختلف صورت گرفته نشان ميدهد كه قرار دادن دال بتني فدا شونده بر روي تاج سازه قوسي شكل زيرزميني باعث ميرا شدن قابل توجهي از موج و انرژي حاصل از انفجار و در نتيجه افزايش ظرفيت باربري سازه زيرزميني مورد مطالعه خواهد شد. بنابراين درجه ايمني اين سازهها به لحاظ عملكرد در برابر بار انفجار به ميزان قابل توجهي افزايش خواهد يافت.

With the growing expanding of military-grade destruction equipment, the need to construct structures with an acceptable resistance to explosions in more critical centers is felt more than ever. These structures are considered as municipal facilities in times of peace and during war and natural disasters to protect the lives of people. Due to the lack of appropriate experimental information and problems with laboratory methods in the field of explosion of structures, the use of numerical modeling and finite element methods can be helpful in designing structures and estimating the loads imposed on them. In this study, the effect of explosion on the performance of underground arched shape reinforced concrete structures with common details and various influential parameters has been studied. The Ls-Dyna software has been used for solving and the optimized concrete arches under different levels of explosives have been investigated. The results of various analyzes show that the insertion of the concrete slab on the crown of the underground arched structure will cause a significant deterioration of the wave and the energy generated by the explosion and, consequently, the increase of the bearing capacity of the underground structure will be studied. Therefore, the safety grade of these structures will increase significantly in terms of performance against the explosion load.