بارگذاري انفجار و ارزيابي پاسخ غيرخطي سازه‌هاي ساختماني در مقابل آن

Blast Loading and Evaluation of Nonlinear Response of Structural Buildings

در شرايطي كه حملات تروريستي به اماكن و تاسيسات غيرنظامي روندي افزايشي پيدا كرده‌است، توجه به طراحي ساختمان‌ها در مقابل بارهاي ضربه‌اي ناشي از انفجار، از اهميت بيشتري برخوردار است و توجهات و ملاحظات ويژه‌اي را مي‌طلبد. شناسايي ماهيت بارهاي انفجاري و نحوه‌ي اعمال آن بر سازه يكي از مسايل مهمي است كه بايد مورد مطالعه و توجه قرارگيرد. انفجار آزاد شدن ناگهاني و سريع حجم بسيار زيادي از انرژي است كه توليد نور، گرما، صدا و موج ضربه‌اي مي‌نمايد. اين موج شامل هواي بسيار متراكمي است كه به‌صورت شعاعي و كروي با سرعتي در حدود سرعت صوت از منبع انفجار به‌سمت خارج حركت مي‌كند. اعمال اين بار هولناك بر سازه باعث ايجاد تغييرشكل‌هاي زيادي در محدوده‌ي غيرخطي و خرابي قسمت‌هايي از سازه مي‌گردد كه انجام تحليل‌هاي غيرخطي را ضروري مي‌سازد. در اين مقاله بارهاي انفجاري و پارامترهاي مهم انفجار معرفي شده‌اند و روابط و مدل‌هاي مختلف بارگذاري انفجاري مورد مطالعه و مقايسه قرار گرفته‌اند و مناسب‌ترين مدل براي محاسبه و اعمال اين بارها بر سازه‌هاي ساختماني شناسايي و مورد استفاده قرار گرفته‌است. سپس با به‌كارگيري نرم‌افزارهاي تحليل سازه، پاسخ غيرخطي قاب‌هاي مختلف ساختماني در مقابل بارهاي ضربه‌اي ناشي از انفجار محاسبه و مورد ارزيابي قرار گرفته‌است. هم‌چنين با مقايسه‌ي رفتار غيرخطي قاب‌هاي ساختماني با تعداد دهانه‌ها و طبقات مختلف، عوامل تاثيرگذار بر پاسخ سازه شناسايي و معرفي گرديده‌اند.

In the conditions in which terrorist attacks on facilities and civilian places increase more and more attention to design of structures against impact loads of explosion is more important and needs special considerations. Study of nature of blast loads and methods of applying it on the structure is one of the important problems. Explosion is a sudden and rapid release of a great amount of energy that produces light, heat, voice and shock wave. This wave contains dense air that moves outward radially and spherically, with velocity about the sound speed. Applying this huge load on structure leads to nonlinear deformations and failure in some elements. Then using of nonlinear analysis is necessary. In this paper blast loads and itʹs parameters have been introduced, and different formulas and models for blast loading have been studied and compared, and the most suitable model for calculating and applying this load on the structural buildings has been recognized and used. Then by using structural analysis softwares, nonlinear response of different structural frames against blast loading, have been calculated and evaluated. Also with comparison of nonlinear behavior of structural frames with different stories and bays effective parameters on response of structures, have been recognized and introduced.