پديد آورندگان :
حسيني، احمد دانشگاه صنعتي مالك اشتر - مجتمع پدافند غيرعامل، تهران، ايران , فلاح، امير دانشگاه صنعتي مالك اشتر، تهران، ايران , عجمي، مهدي دانشگاه صنعتي شاهرود - دانشكده عمران و محيط زيست، شاهرود، ايران
كليدواژه :
انفجار زيرآب , موجشكن توده سنگي , مودهاي خرابي , شبيه سازي عددي , اندركنش سازه-سيال
چكيده فارسي :
موج‌شكن‌ها به‌عنوان سازه‌هاي حفاظت سواحل از اهميت خاصي برخوردارند ليكن اهميت مضاعف موج‌شكن‌ها در كشور ما، بيشتر به دليل ايجاد پناهگاه‌هاي كوچك و بزرگ براي شناورهاي مختلف مي‌باشد. علاوه بر اين، سازه‌هاي دريايي و ازجمله موجشكن در معرض انواع مختلفي از تهديدها و حملات مطرح ازجمله حمله‌هاي هوايي، دريايي و زيرسطحي مي‌باشند. لذا، توجه به ملاحظات پدافند غيرعامل در طراحي موج‌شكن‌ها در برابر تهديدات و خسارات ناشي از آن اهميت زيادي دارد. يكي از مهم‌ترين اين تهديدات، تهديدات تروريستي و انفجاري از سمت دريا مي‌باشد. در اين تحقيق، پاسخ موجشكن توده سنگي و مودهاي خرابي آن‌ها تحت اثر انفجار زيرآب، مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور از نرم‌افزار المان محدود اتوداين، جهت شبيه‌سازي و تحليل پاسخ‌ها استفاده شد. روش شبيه-سازي اويلر-لاگرانژ درگير و نوع آن حل ديناميكي صريح بوده است. براي صحت‌سنجي، ابتدا نحوه‌ي انتشار امواج ناشي از انفجار زيرآب و اثر خرابي آن بر يك سازه‌ي سد بتني ارزيابي گرديد و پس‌ازآن، پاسخ مدل پيشنهادشده براي شبيه‌سازي موجشكن با استفاده از نرم-افزار براي تغييرات وزن ماده منفجره و پارامترهايي هندسي چون عمق محيط آب، عمق انفجاري رويداد، تغيير شيب سازه‌اي موجشكن و اندازه‌ي ابعاد بلوك‌هاي لايه‌ي آرمور بررسي گرديد. نتايج نشان داد، هرچه عمق انفجار بيشتر و فاصله‌ي مقياسي نسبت به سازه از kg/m1/3 0/533 كمتر شود، خرابي كوتاه‌مدت بيشتر مي‌شود. در شبيه‌سازي ميان‌مدت، مشاهده گرديد با كاهش ابعاد بلوك‌هاي بتني لايه‌ي آرمور از2/4 متري به 0/6 متر، مقدار خرابي بلوك‌هاي بتني از 47 درصد به 23 درصد كاهش‌يافته و نيز براي زاويه‌ي شيب سازه‌اي موجشكن، با كاهش زاويه از 45 درجه به 26 درجه، ميزان تخريب حدود 50 درصد كاهش‌يافته است. محدوده‌ي بحراني انفجار در فاصله كمتر از 8 متري از سازه و عمق بحراني انفجار 2 متر بدست آمد كه در اين فواصل آسيب وارده قابل توجه بوده و ضرورت تمهيدات تعمير بلوك‌هاي بتني آرمور وجود دارد.
چكيده لاتين :
Breakwaters are of great importance as coastal protection structures, but the double importance of breakwaters in our country is due to the creation of small and large shelters for different vessels. In addition, marine structures, including breakwaters, are subject to a variety of threats, including air, sea and submarine attacks. Therefore, attention to passive defense considerations is important in designing and operating breakwaters against threats and damage. One of the most important of these threats is the terrorist and explosive threats from the sea. In this research, the response of rubble mound breakwaters and their failure modes subjected to the underwater explosion was evaluated. Thus AUTODYN finite element software was used for the simulation and analysis of breakwater responses under the underwater blast loading. The used simulation and analysis method were the Coupling Euler-Lagrange process and explicit dynamical solving, respectively. For verification, first, the wave propagation from underwater explosion and its damaging effect on a concrete dam structure were evaluated. Then, The proposed model response of the breakwater using the software under the variation of explosive mass, water depth, event explosive depth, structure breakwater slope and size of armor layer blocks were investigated. The results showed, the greater the depth of the explosion and the shorter the scaled distance was less than 0.533 kg/m1/3, the geater the short-term damage would be. In the medium time simulation, was observed that by increasing the dimensions of concrete blocks of Armor layer from 2.4 m to 0.6 m, percentage failure decreased from 47% to 23%, and as well as for the structural slope of breakwater, with reducing the angle from 45 degrees to 26 degrees, the failure amount was reduced by about 50%. Generally, within the scope of this research, the critical explosion range was less than 8 meters from the structure.
