بررسي عددي رفتار مخازن مستطيلي بتني مسلح زميني حاوي سيال با ارتفاع متغيير تحت ضربه ناشي از انفجار به روش LBE

Numerical Investigation of the Reinforced Concrete rectangular liquid storage structure (CRLSS) under blast impact by LBE method

در اين تحقيق يك مخزن بتني مسلح غير مدفون حاوي سيال با ارتفاع هاي متغيير به ابعاد 1*1*4 متر تحت ضربه ناشي از انفجار با مقادير مختلف تي ان تي با جرم‌هاي 10 و 12 و 14 و 16 و 18كيلوگرم در فواصل2/5، 4 و 5/5 متر در دو موقعيت جانبي و بالاي جداره پيراموني مخزن بر روي سطح زمين مورد بررسي قرار گرفته است. جهت شبيه‌سازي از روش (Blast Enhanced LBE (Load با نرم‌افزار ديناميكي غيرخطيLS-DYNA و همچنين براي شبيه‌سازي ضربه ناشي از موج انفجار، از روش حل صريح اكسپليسيت استفاده شده است. پس از صحت سنجي روش عددي با مطالعات آزمايشگاهي با تغيير فواصل و مقادير تي ان تي اثر ضربه، ميزان فشار و آسيب وارده به مخزن مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد بحراني‌ترين وضعيت در حالتي كه تي ان تي در موقعيت جانبي از مخزن در فاصله 2/5 متري است و به ترتيب با 1/2، 1/4، 1/6و 1/8 برابر كردن مقدار تي ان تي اثر ناشي از ضربه انفجار و فشار وارده به مخزن حدود %20، 30%، 36%و 43% افزايش يافته و خرابي نيز بيشترين گسترش را داشته است. با افزايش 25% ارتفاع سيال در مخزن مقدار فشار وارد بر مخزن نسبت به حالت خالي از سيال حدود 20٪ كاهش يافته است. همچنين اين مقدار با افزايش ارتفاع سيال به 50%، 75% و 100% به ترتيب با كاهش 28%، 43%، 62% همراه بوده است كه بيانگر كاهش ميزان آسيب و گسترش خرابي در بدنه مخزن با افزايش ارتفاع سيال مي‌باشد.

Liquid Storage refers to structures utilized to store water in the water supply and refueling systems of industrial estates and refineries. These structures are also widely used in industrial areas and nuclear facilities. In the field of energy industry and macroeconomics, protection of resources and storage structures is considered as one of the important and strategic necessities. The present research investigated an unburied concrete reinforced liquid storage structure (CRLSS) with dimensions of 1 × 1 × 4 m under impact of blast with different TNT masses of 10, 12, 14, 16 and 18 kg at 2.5, 4 and 5.5 meters at both lateral and upper positions of the surrounding wall of the CRLSS. Load blast enhanced (LBE) and LS-DYNA, a non-linear dynamic software, were applied for modeling and explicit solution modeling was used to model the shock caused by the blast wave. The impact of shock, pressure and damage to the CRLSS has been investigated after validating the numerical method by laboratory studies by changing the distances and masses of TNT in both lateral and upper positions of the CRLSS. The results indicate that the most critical situation is when TNT is in the lateral position at 2.5 meters from CRLSS, and impact of blast shock and pressure on the CRLSS increased by approximately 20%, 30%, 36% and 43% by increasing the amount of TNT to 1.2, 1.4, 1.6 and 1.8 times, respectively. Based on the results, the reduction of the amount of damage and the spread of damage in the body of the CRLSS has occurred with the increase of the height of the fluid