بررسي اثر ميراگرهاي جدارنازك آكاردئوني در كاهش پاسخ قاب‌ها تحت بار انفجاري

Investigating the Effect of Accordion Thin Walled Dampers on Reducing the Response of Frames Subjected to Blast Loading

انفجارها مي‌توانند سبب خرابي پيشرونده و يا خرابي كامل در سازه گردند. در حالي كه طراحي سازه‌ها براي انفجار‌هاي بزرگ ممكن است گران و غيرعملي باشد، لذا مي توان با بهره‌گيري از انواع مستهلك كننده‌ها سبب افزايش مقاومت انفجاري سازه گرديد.هدف از اين تحقيق ارزيابي رفتار قابهاي فولادي مجهز به ميراگرهاي فلزي آكاردئوني در برابر بار انفجاري مي باشد. به منظور بررسي اثر ميراگر، يك بار قاب بدون ميراگر و بار ديگر قاب مجهز به ميراگر تحت اثر بار انفجار مورد مطالعه قرار گرفته است. قابهاي فولادي مورد مطالعه، قابهاي تك دهانه اي با ارتفاع هاي مختلف )يك و چهار طبقه( مي باشند و تحت اثر دو نوع بار انفجاري با مقادير مختلف قرار گرفته اند. براي اين منظور تحليلهاي ديناميكي غيرخطي روي قابهاي مختلف مورد بررسي، صورت گرفته است. براي تحليل از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. اين پژوهش نشان مي‌دهد كه استفاده ازميراگر هاي جدار نازك آكاردئوني، به‌ويژه در انفجارهاي بزرگ تا حد زيادي جابجايي كلي قاب را بهبود مي‌بخشد. به‌ طوري كه در قاب يك طبقه بيشترين كاهش براي سر ستون سمت انفجار (در انفجا 36kg/cm2)، 98% بوده است. اين ميزان كاهش براي ميانه ستون 21٪ مي‌باشد و در قاب چهار طبقه بيشترين كاهش براي تراز سقف چهارم ،64٪ بوده است. اين ميزان براي تراز سقف سوم 55٪ مي‌باشد.

Blast can cause progressive damage or complete damage in structures. Designing the structures for blast is so expensive and infeasible; hence, it is better to use the dampers for increasing the structure explosive resistance. The purpose of this research is to evaluate the behavior of steel frames equipped with steel accordion dampers under blast loading. Two types of frames, one with damper and one without that, have been studied to evaluate the effect of damper. The studied steel frames have been considered as single span with different heights (1 and 4 stories) impacted by two types of blast load with different values. For this purpose, non-linear dynamic analysis on different frames was conducted using ABAQUS software. The study showed that utilizing thin-wall accordion dampers remarkably improves the overall displacement of the frame, especially during intense blasts. The maximum reduction in displacement of 1-story frame for the top of column at the side close to blast under explosive load of 36 kg/cm2 is about 98% and the reduction is 21% for the middle of this column. For the four-story frame, the most displacement reduction about 64% was obtained at the forth story level and the reduction reaches 55% at the third story.