بررسي رفتار سازه هاي بتن مسلح زيرزميني با به كارگيري بتن اَبَرتوان مند زير اثر انفجار سطحي

در پنج دهه گذشته به سازه هاي زيرزميني به عنوان سازه هاي امن در مباحث پدافند غيرعامل پرداخته شده است. گسترش روزافزون به كارگيري فضاهاي زيرزميني، نياز به پژوهش ها و بررسي هاي موشكافانه تر در خصوص بارهاي وارده در اين فضاها را بايسته كرده است. در اين پژوهش اثر بارهاي ضربه اي شديد ناشي از انفجار سطحي كه برروي پوسته بتني دالان زيرزميني وارد مي شود، براي پوسته با بتن داراي مقاومت فشاري 30 مگاپاسكال، با بتن اَبَر توان مند اليافي، با و بدون ميل گرد، بررسي شده است. در اين راستا، نرم افزار آباكوس براي شبيه سازي رفتار اين گونه سازه ها زير اثر بارهاي ناشي از انفجار بيروني به كار گرفته شده است. هم سنجي يافته ها بر پايه تغييرات تنش هاي پوسته دالان، تغييرات فشاري و اندازه جابه جايي پوسته دالان در برابر بار انفجاري انجام شده است. در اثر انفجار ماده منفجره در تراز زمين دو گونه موج القايي و ضربه اي پديد مي آيد كه به گونه اي هم زمان در اين پژوهش به كار گرفته شده اند. يافته هاي اين پژوهش نشان مي دهد كه افزودن الياف فولادي به بتن اَبَر توان مند، با و بدون شبكه فولادي، در هم سنجي با بتن مسلح با مقاومت فشاري 30 مگاپاسكال، در شرايط بارگذاري برابر، افزايش مقاومت فشاري پوسته بتني در برابر امواج ناشي از انفجار را به همراه خواهد داشت.

Underground structures have entered into the passive defensce discussions as the secure structures in the past five decades. The resistance of tunnel concrete lining subjected to the loads generated by an external explosion is investigated in this study. For this purpose, investigation of tunnel lining subjected to blast waves has been performed using ABAQUS software. Effects of intensive impact loads caused by surface blast on the underground tunnel concrete lining with compressive strength of 30 MPa and also with ultra high strength concrete, both reinforced with steel fibers, with and without steel bars, have been studied. The comparison of the results based on the variation of elastic stresses and strains in tunnel lining has been performed. Explosion of explosive materials induce two types of shock and induction waves at the ground level, both considered simultaneously in this study. The results indicates that the addition of steel fibers to the regular and ultra high strength concrete, with and without steel bars, in comparison to regular reinforced concrete with compressive strength of 30 MPa, under similar loading conditions, can lead to increase in compressive strength of the lining when subjected to explosion.