بررسي تاثيرات بارگذاري انفجار بر رفتار لرزه اي ستون هاي بتن مسلح

افزايش تعداد حملات تروريستي در چند دهه گذشته منجر به گسترش نگراني در مورد عملكرد سازه‌هاي طراحي شده به روش مرسوم تحت بارگذاري انفجار گرديده است. نگراني‌ها برخواسته از پاسخ سازه و تلفات جاني در مناطق تحت حمله مي‌باشد. در شرايطي كه بيشتر خسارت اين حملات به المان‌هاي غيرسازه‌اي نظير سيستمم‌هاي آبرساني و پنجره‌هاي شيشه‌اي بوده، خرابي سازه در اثر تخريب المان‌هاي باربر مي‌تواند منجر به شكست كلي سازه گردد. از اين رو، بررسي عملكرد اعضاي باربر در انفجار و بويژه، بررسي مقاومت كمي سازه‌هاي طراحي شده براي بارهاي باد و زلزله، بسيار حياتي مي‌باشد. در اين مقاله تاثير جزئيات لرزه‌اي ستون‌هاي بتن مسلح بر مقاومت انفجاري آن‌ها مورد بررسي قرار گرفته است. ستون‌هاي بتن مسلح بر اساس آيين نامه CSA A23.3-04 طراحي شده اند. اين ستون هاي با استفاده از برنامه اجزاي محدود آباكوس تحت مطالعه عددي قرار گرفته است. مطالعه عددي براي بررسي تاثيرات طراحي ستون‌ها براي سطوح مختلف لرزه خيزي آيين نامه ساختماني كانادا تحت بار انفجاري مي‌باشد. نتايج مطالعه عددي نشان مي‌دهد كه جزئيات آرماتورگذاري جانبي تاثير بالايي بر رفتار ستون‌ها تحت انفجار دارد. وقتي ستون‌هاي بتن مسلح براي سطوح بالاي لرزه خيزي با كاهش فاصله خاموت‌ها در ناحيه مفصل پلاستيك طراحي مي‌شوند، حداكثر تغييرمكان جانبي مشاهده شده در مقايسه با ستون‌هاي مرسوم، كاهش چشمگيري نشان مي‌دهد. همچنين، كاهش فاصله خاموت‌ها در ميانه ستون و در جاييكه احتمال تشكيل مفصل پلاستيك در بارگذاري انفجار وجود دارد، سبب كاهش تغييرمكان جانبي مي‌گردد. فواصل نزديك خاموت‌ها در ستون‌هاي ويژه سبب افزايش مقاومت در برابر انفجار بويژه در فواصل انفجاري نزديك مي‌گردد. تاثير بار محوري نيز مورد مطالعه قرار گرفت. با افزايش بار محوري، مقاومت انفجاري ستون‌هاي بتني افزايش مي‌يابد. اگرچه، در نسبت‌هاي بالاي بار محوري، خرد شدگي بتن در ناحيه فشاري در اثر تغيير مكان‌هاي جانبي و ناپايداري، رخ خواهد داد. در فواصل دورتر، افزايش بار محوري منتج به كاهش تغييرمكان جانبي مي‌شود. در اين حالت ستون‌هاي ويژه نسبت به ستون‌هاي مرسوم هيچگونه برتري نخواهند داشت.