بررسي اثر انفجار بر سازه هاي بتن مسلح

The Study of Blast Effect on Reinforced Concrete Structures

نيل به اين هدف، شناخت و مدلسازي اثرات انفجار بر سازه ميباشد. مناسب ترين و كم هزينه ترين روش مدلسازي و تحليل اثرات انفجار بر سازه ها حل مسايل انفجار به كمك شبيه سازيهاي عددي است. حل مسايل انفجار آزاد و يا انفجار همراه با تركش، در كل به صورت بارهاي ديناميكي شديد كه از ضربه يا انفجار ناشي شده و در مدت چند ميكروثانيه به وقوع ميپيوندد مشخص ميشوند. بنابراين، در شبيه سازيهاي عددي، انتشار موج را بايد بتوان به خوبي شبيهسازي نمود. مساله مكانيك پيوسته عمومي مورد استفاده براي شبيهسازي چنين پديدههايي براساس معادلات موازنه جرم، اندازه حركت و انرژي در واكنشهايي است كه رفتار مواد را تشريح ميكنند. با توجه به اين كه معادلات داراي مشتقات پارهاي غيرخطي است، راهحل هاي تحليلي اغلب قابل استفاده نيستند؛ زيرا وروديها و مقادير اوليه مساله بسيار پيچيده ميباشند. تكنيكهاي عددي تنها روشهايي هستند كه براي دستيابي به راهحلهاي كامل در دسترس هستند. در حال حاضر چندين هيدروكد براي چنين شبيهسازيهايي استفاده ميشوند. هر كد ويژگيهايي دارد كه آن را منحصر به فرد ميگرداند؛ اما هيچ كد يا روش عددي را نميتوان در تمام موارد بر ديگر كدها يا روشها برتري داد. در اين تحقيق به منظور نشان دادن توانايي و دقت بالاي روشهاي عددي در چنين مدلسازيهايي ضمن بررسي دقيق الگوهاي مورد استفاده و معادلات حاكم بر حل آنها به كمك نرمافزار شبيهسازي عددي عكسالعمل سازه بتني تحت اثر بار انفجاري صورت گرفته است. LS-DYNA توانمند

Abstract One of the main principles in passive defense is to retrofit of structures against blast loads. The first step to achieve this purpose is understanding and simulation of blast effects on structures. The most convenient method for simulation and analysis of blast effect on structures is numerical simulations. Free explosion problems or explosion with fragment problem are characterized as severe dynamic loads that are induced by blast or impact and last for some micro-seconds. Therefore, in numerical simulations, wave propagation should be accurately modeled. General continuous mechanics that is used for simulation of such phenomena is based on mass, momentum and energy equations in reactions that describe material behavior. Since the equations consist of nonlinear partial derivatives, analytical solutions cannot be used generally because inputs and initial values are too complicated. Numerical techniques are the only method for achieving available complete solutions. Some hydro-codes are now used for such simulations. Each code has features that individualize it, but none of these codes or numerical methods is better than others in all problems. In this study, to show the abilities and accuracy of numerical methods in such simulations, simulation of concrete structure behavior under blast load is conducted using LS-DYNA code. Besides, the used patterns and governing equations are accurately studied.