توسعه يك روش دقيق جهت تحليل تير- ستون‌ها تحت اثر انفجار

Development of an Exact Method to Analyze Beam-Columns Subjected to Blast

تحليل سازه‌ها تحت اثر انفجار، يكي از موضوعات مهمي است كه اخيرا مورد توجه محققين قرار گرفته است.معادله حاكم بر تير- ستون‌ها در حالت ديناميكي يك معادله ديفرانسيل با مشتقات جزيي مرتبه چهار است و حل صريح اين معادله به سادگي قابل انجام نيست. در اين مقاله، يك روش حل براي معادله، ديفرانسيل مرتبه چهار براي تير- ستون تحت بارگذاري انفجار ارايه شده است. هم‌چنين حالتي كه از اثرات ديناميكي انفجار صرف نظر مي‌شود، يعني حالت استاتيكي نيز در نظر گرفته شده است. براي نشان دادن كارآيي روش پيشنهادي، يك مثال عددي مورد بررسي قرار گرفته و نتايج در حالت ديناميكي و استاتيكي با هم مقايسه شده‌اند. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهد كه در ستون‌ها، در حالت كلي نمي‌توان بدون در نظر گرفتن اثرات ضربه، بار انفجار را به‌صورت استاتيكي در نظر گرفت. همچنين نتايج حاكي از آن است كه وجود نيروي محوري فشاري، تاثير زيادي در افزايش تغيير مكان در ستون‌ها در اثر بار انفجار دارد.

Analysis of the structures subjected to the explosion is one of the most important topics that have attracted researchersʹ attention. The governing differential equation of beam-columns in dynamic form is a 4th order partial differential equation (PDE) and its analytical solution is very difficult if not impossible.In this paper, a method for solving 4th order PDE of beam-columns subjected to blast loading has been developed. Also the static analysis, in which dynamic effects of the explosion are ignored, has been considered.A numerical example is presented to illustrate efficiency of the proposed method and bothstatic and dynamic results are compared, as well.The results of this study show that ignoring the dynamic effects for beam-columns subjected to blast loading can lead to incorrect results. Also it is concluded that axial force effect can considerably increase deflection of beam-columns subjected to blast loading.